01-də 03
Audio Elektron ən çox qorxulu mövzulardan birini həll edir
Mən audio əsaslarını öyrənərkən, mənim üçün başa düşmək üçün çətin olan anlayışlardan biri çıxış empedansı idi. Daxil olan impedance Mən bir danışan nümunəsindən mən instinktivcə başa düşdüm. Nəticədə, bir spikeri sürücüsü telin bir lövbəsini ehtiva edir və biləydilər ki, bir tel lövhəsi elektrik axmasına müqavimət göstərir. Amma çıxış empedansı? Bir amplifikatöre və ya preampa çıxdıqda nə üçün impedance var idi? Hər hansı bir volt və sürücülük nə hər hansı amp çatdırmaq istəmirəm?
Oxuculara və meraklılara olan söhbətlərdə illər ərzində mən çıxış empedansının bütün ideyasını ala bilməyən yeganə deyiləm. Buna görə mövzu ilə əlaqədar bir primer etmək yaxşı olardı düşündüm. Bu yazıda, üç ümumi və çox fərqli vəziyyətlə məşğul olacağam: preamps, amps və headphone amps.
Birincisi, empedans konsepsiyasını qısa bir şəkildə qeyd edək. Dözümlülük bir şey DC elektrik axını məhdudlaşdıran dərəcədir. Empedans əsasən eyni şeydir, amma DC yerinə AC ilə. Tipik olaraq, bir komponentin empedansı elektrik siqnalının dəyişməsi kimi dəyişəcək. Məsələn, kiçik bir tel lüləsi 1 Hz-da təxminən sıfır empedansa malik olacaq, lakin 100 kHz-də yüksək empedansa malikdir. Bir kondansatör 1 Hz-da təxminən sonsuz empedansa malik ola bilər, lakin 100 kHz-də demək olar ki, heç bir empedansa malik ola bilər.
Çıxış empedansı bir preamp və ya amplifikatın çıxışı qurğular (adətən tranzistorlar, ehtimal ki, bir transformator və ya boru) və komponentin faktiki çıxış terminallları arasında olan empedans məbləğidir. Bu, cihazın özünün daxili impedansını ehtiva edir.
Niyə Çıxış Empedansına ehtiyacınız var?
Niyə bir komponentin çıxış empedansı var? Əksər hallarda, onu qısa dövrələrdən zədələnmədən müdafiə etməkdir.
Hər hansı çıxış cihazı idarə edə biləcəyi elektrik cərəyanının miqdarında məhduddur. Cihazın çıxışı qısaldılmışsa, çox miqdarda cərəyan gətirmək istənir. Məsələn, 2.83-volt çıxış siqnalı tipik 8-ohm dinamikə 0.35 amper və 1 watt gücdə cərəyan edəcək. Orada problem yoxdur. Amma 0.01 ohms bir empedansa malik bir tel gücləndiricinin çıxış terminalı boyunca birləşdirildikdə, eyni 2.83-volt çıxış siqnalı 282.7 amper və 800 vatt gücündə bir cərəyan çıxaracaq. Çox çıxan qurğular təmin edə biləcək qədər uzaqdır. Amp bir növ mühafizə pilləsi və ya cihazı olmadığı təqdirdə, çıxış cihazı çox isti olacaq və ehtimal daimi ziyana uğrayacaqdır. Və bəli, hətta od tuta bilər.
Çıxışa qurulmuş bir sıra empedansla komponent qısa dövrələrə qarşı daha çox qorunmağa malikdir, çünki çıxış impedansı həmişə dövrədədir. Bir 32 ohm kulaklık sürücüsünü 30 ohms bir çıxış empedansı ilə bir kulaklık amp deyirsiniz ve kulaklık kordonunu yanlışlıkla bir cüt makasla keserek kestiriyorsunuz. Ümumi sistem empedansından 62 ohm-dan aşağıya qədər 30.01 ohm olan ümumi bir empedansa qədər gedəcəksiniz. Bu da böyük bir şey deyil. 8 ohmdan 0.01 ohm-a qədər gedəndən çox daha az həddindən artıqdır.
Çıxış empedansı nə qədər aşağı olmalıdır?
Sesin çox ümumi bir qayda olması, çıxış empedansının qidalandıracağı gözlənilən giriş empedansından ən az 10 qat daha aşağı olmasını istəyir. Beləliklə, çıxış impedansının sistemin fəaliyyətinə əhəmiyyətli təsiri yoxdur. Çıxış empedansı qidalandıran giriş empedansından 10 dəfə çoxdur, bir neçə fərqli problem əldə edə bilərsiniz.
Hər hansı bir səs elektronı ilə, çox yüksək çıxış empedansı qəribə tezlikli cavab anomaliyaları səbəb filtreleme effektləri yarada və həmçinin azalmış enerji çıxışı ilə nəticələnə bilər. Bu hadisələrlə bağlı daha çox məlumat üçün, çıxış kabellərinin səs keyfiyyətinə təsir göstərə biləcəyi ilk və ikinci məqalələrə baxın.
Amplifikatörlerle əlavə bir problem var. Gücləndirici spiker konusunu irəli və ya geriyə doğru hərəkət edəndə, spikerin susması konusunu mərkəzi vəziyyətinə qaytarır. Bu hərəkət daha sonra gücləndiriciyə geri atılan gərginlik yaradır. (Bu fenomen "geri EMF" və ya əks elektromotor qüvvəsi kimi tanınır.) Amplifikatın çıxış empedansı kifayət qədər aşağı olduqda, EMF'yi effektiv şəkildə qısa müddətə uzatdıqda və geri döndüyü kimi konusda bir əyləc kimi çıxış edəcəkdir. Yükselticinin çıxış empedansı çox yüksək olduqda, koni dayandırmaq mümkün olmayacaq və sürtünmə dayanana qədər konus geri və irəliləyir. Bu bir zəng effekti yaradır və onlar dayandırılmaları lazım olduqdan sonra qeydləri dayandırır.
Bunu amplifikatörlərin söndürmə faktorları ilə görə bilərsiniz. Damping faktor ampin çıxış empedansına bölünən gözlənilən orta giriş empedansıdır (8 ohm). Nömrənin nə qədər yüksək olduğu, söndürmə faktoru nə qədər yaxşı olarsa.
Gücləndirici Çıxış Empedansı
Ampsdən bəhs etdiyimizdən, yuxarıda çəkilən rəsmdə göstərilən nümunə ilə başlayaq. Spiker impedansları adətən 6-10 ohms səviyyəsindədir, lakin spikerlər müəyyən tezliklərdə 3 ohm impedansa və bəzi həddindən artıq hallarda 2 ohm-ə qədər yayılacaq. Paralel iki hoparlör çalıştırıyorsanız, xüsusi montajcılar tez-tez çox səsli audio sistemi yaratarkən , empedansı yarı yarıya endirdikdə, demək olar ki, 2 ohm-a çatan bir spikeri, demək olar ki, 100 Hz indi o tezlikdə 1 ohm eyni tipli başqa bir spikeri ilə əlaqələndirilmişdir. Əlbəttə ki, həddindən artıq həssas bir vəziyyətdir amma gücləndirici dizaynerlər bu cür həddindən artıq hallarda hesabat verməlidirlər və ya təmir üçün gələn amfonlarla qarşı-qarşıya qalmış ola bilərlər.
1 ohm minimum hoparlör empedansını təsbit edəcəyiksə, bu amp 0.1 ohm-dan çox olmayan bir çıxış empedansına malik olmalıdır. Aydındır ki, bu ampin çıxışına kifayət qədər müqavimət göstərmək üçün heç bir yer yoxdur.
Beləliklə, gücləndirici bir növ qoruma dövründə istifadə etməlidir. Ampin cari çıxışını izləyən və cari çəkiliş çox yüksək olduqda çıxışı kəsən bir şey ola bilər. Və ya gələn AC elektrik xətti və ya elektrik təchizatı rayları bir sigorta və ya circuit breaker kimi sadə ola bilər. Cari çəkiliş amfin idarə edə biləcəyi dövrdən çox olduqda onlar enerji təchizatı ayırırlar.
Yeri gəlmişkən, demək olar ki, bütün boru güclü gücləndiricilər çıxış transformatorlarını istifadə edirlər və çıxış transformatorları yalnız bir metal çərçivəyə bükülmüş tel qaynaqları olduğundan, bəzən 0.5 ohm və ya daha çox həcmli özbaşına malikdirlər. Əslində, onun Sunfire solid-state (tranzistor) gücləndiricilərində bir boru amfi səs simülasyonu üçün, məşhur dizayn Bob Carver çıxış cihazlar ilə seriyası bir 1-ohm rezistor yerləşdirilir ki, bir "cari rejimi" keçid əlavə. Əlbəttə ki, bu, çıxış impedansının yuxarıda müzakirə etdiyimiz gözlənilən giriş empedansına 1-to-10 minimum nisbətini pozdu və buna görə də bağlı hoparlörün tezlik cavabına əhəmiyyətli dərəcədə təsir etdi, amma bu, bir çox boru amfi və Carver simulyasiya etmək istəyirdi.
03 02
Preamp / Kaynak Qurğu Çıxış Empedansı
Yuxarıda göstərildiyi kimi preamp və ya mənbə cihazı (CD çalar, kabel qutusu və s.) Ilə fərqli bir vəziyyət. Bu vəziyyətdə, güc və ya qüvvə haqqında düşünmürsünüz. Audio sinyali çatdırmaq üçün lazım olan bütün gərginlikdir. Beləliklə, yuxarı axın qurğusu - bir prefabrik vəziyyətdə olan bir güc amplifikatçısı və ya bir qaynaq quruluşu halında bir preamp - yüksək giriş empedansına malik ola bilər. Satırdan gələn hər hansı bir cərəyan yüksək giriş empedansı ilə demək olar ki, tamamilə məhdudlaşır, lakin gərginlik yalnız yaxşı bir şəkildə olur.
Ən güc amp və preamps üçün 10 ilə 100 kiloqram giriş empedansı yaygındır. Mühəndislər daha yüksək gedə bilər, ancaq onlar daha çox səs-küy əldə edə bilərlər. Yeri gəlmişkən, gitara ampləri adətən 250 kiloqramdan 1 meqaba qədər olan giriş impedansına malikdir, çünki elektro gitaranın ötürülməsi adətən 3-10 kiloqrama qədər olan çıxış impedanslarına malikdir.
Qısa dövrlər line səviyyəli sxemlər ilə ümumi ola bilər, çünki təsadüfən bir RCA fişinin iki çılpaq konturunu sürüşdürən bir metal parçasına vurmaq asan olur. Beləliklə, 100 ohms və ya daha çox olan çıxış impedensiyaları preamps və mənbə cihazlarında yaygındır. Mən 2 ohms səviyyəsində aşağı səviyyəli çıxış impedansları olan bir neçə ekzotik, yüksək elementli komponentləri gördüm, lakin onlar şortdan zədələnmənin qarşısını almaq üçün ya çox ağır çıxış transistorlarına və ya müdafiə dövrəsinə malik olacaqlar. Bəzi hallarda, onlar DC gərginliyi qarşısını almaq və çıxış cihazının tükənməsi qarşısını almaq üçün çıxışda bir coupling kondansatör ola bilər.
Phono preamps tamamilə fərqli bir mövzudur. Onlar adətən CD çarxı olanlara bənzər çıxış empedansları olsa da, onların giriş impedansları bir xətt mərhələsi preampından fərqlənir. Buraya daxil olmaq çox şey. Yəqin ki, başqa bir məqalədə bu mövzunu qazıyacağam.
03 03
Qulaqlıq Amp Çıxış Empedansı
Qulaqlıqların populyarlığının artması diqqət mərkəzində olan tipik qulaqlıq amplərinin qeyri-standart, sistemli empedans tənzimlənməsini gətirdi. Konvensional amplərdən fərqli olaraq, kulaklık ampləri çıxış impedansları ilə fərqlənir. Həqiqətən ucuz qulaqlıq ampləri, ən laptop kompüterlər içərisində olanlar kimi, 75 və ya 100 ohm kimi yüksək çıxış empedansına malik ola bilər, hətta başlıqlı impedance tipik olaraq 16 ilə 70 ohm arasındadır.
İstehlakçı bir amp çalışırken hoparlörleri ayırmaq və yenidən bağlamaq və bir amp çalışdıqda natiq kabellərin zədələnməsi üçün nadir hala nadirdir. Amma qulaqlıq ilə bu şeylər hər zaman olur. Bir qulaqlıq işləyərkən insanlar qulaqlıqları müntəzəm olaraq birləşdirir və ya ayırır. Qulaqlıq kabelləri tez-tez zədələnir - bəzən qısa bir dövrə yaratmaq - istifadə edərkən. Əlbəttə ki, əksəriyyətin kulaklık ampləri ucuz cihazlardır ki, bu da mühafizəkar mühərriklərin dəyərini qadağan edən bir mühitə əlavə edə bilər. Beləliklə, istehsalçıların əksəriyyəti daha asan yola çıxırlar: Dəyişdirici (ya da bəzən bir kondansatör) əlavə edərək gücləndiricinin çıxış empedansını artırırlar.
Mənim qulaqlıq ölçmələrimdə (ikinci grafiğe enmək) görə bilərsiniz ki, yüksək çıxış empedansı bir qulaqlıq üçün tezliklə cavab verə bilər. Bir kulaklığın frekans tepkisini ilk 5 ohm çıkış empedansı olan Musical Fidelity kulaklık amfi ile ölçer, daha sonra 75 ohm ümumi çıxış empedansı yaratmaq üçün ekstra 70 ohm dirençle eklendi.
Yüksək çıxış empedansının təsiri, bağlı kulaklığın empedansına və xüsusilə kulaklığın fərqli frekanslarda empedansının dəyişməsi ilə dəyişir. Yüksək çıxış impedansı olan birə qədər aşağı çıxış empedansı olan bir ampdən dəyişdiyiniz zaman, geniş impedance yelləncəsinə malik olan qulaqlıqlarda - balanslı armatur sürücüləri olan ən kulak içi modelləri kimi - tez-tez tezlikdə cavabda əhəmiyyətli dəyişikliklər göstərəcəklər. Tez-tez, aşağı impedance mənbəyi ilə istifadə edildikdə təbii səslənən tonal balansı olan bir qulaqlıq yüksək maneəli bir qaynaqla istifadə edildikdə bassy, dull-balans balansına malik olacaq.
Xoşbəxtlikdən, aşağı çıxış empedansı bir çox yüksək səviyyəli kulaklık amplərində (xüsusilə bərk dövlət modellərində) və hətta iPhone kimi qurğulara daxil olan kiçik qulaqlıqlarda da mövcuddur. Bir qulaqlıq yüksək və ya aşağı çıxış impedansları ilə istifadə üçün səslənir, əgər əmin olmaq üçün bir yol yoxdur, amma mən bu məqalədə əvvəllər göstərilən səbəblərdən aşağı çıxış empedansı ilə qalmaq üçün üstünlük verirəm.
Mən yüksək çıxış impedansına malik olan (bu yazdığım laptopda olduğu kimi) başlıqlı amp ilə istifadə edildikdə tezlik dəyişikliklərinə səbəb olan böyük impedance fırıldaqları ilə qulaqlıqlardan istifadə etməyi üstün edirəm. Təəssüf ki, baxmayaraq ki, mən dinamik sürücülərdən istifadə edən birinə yaxşı balanslı armatur qulaqqabağının səsini üstünlük verirəm, buna görə də mən bu laptop ilə kulaklığı istifadə edərkən, adətən, bir xarici amp və ya USB qulaqlıq amp / DAC birləşdirirəm.
Mən bilirəm ki, bu uzun sürən bir izahatdır, amma çıxış empedansı çətin bir mövzu. Mənimlə birlikdə olduğunuz üçün təşəkkür edirəm və hər hansı bir sualınız varsa və ya bir şey çıxarsam, mənə bir elektron poçt göndərin və mənə bildirin.