Cum să măsurați rezistența amplificatorului. Principalele caracteristici tehnice ale amplificatoarelor

(Despre reducerea distorsiunilor intermodulației și a mândriei cu difuzoarele)

Diferența în sunetul difuzoarelor atunci când lucrează cu diverse UMP-uri, în primul rând, notificarea, compararea amplificatoarelor de lampă și tranzistor: spectrul distorsiunii lor armonice este adesea semnificativ diferit. Uneori, diferențele vizibile sunt printre amplificatoarele aceluiași grup. De exemplu, într-unul din evaluarea audioshrum, datele lămpii UMP cu o capacitate de 12 și 50 W au fost înclinate în favoarea mai puțin puternice. Sau a fost evaluarea unui părtinit?

După cum ne pare, autorul articolului evidențiat de una dintre cauzele mistice ale distorsiunii de tranziție și intermodulare în difuzoare, creând o diferență vizibilă de sunet atunci când lucrați cu diverse UMPS. De asemenea, oferă metode accesibile pentru o reducere semnificativă a denaturării difuzoarelor, care sunt pur și simplu implementate cu utilizarea unei baze de elemente moderne.

În prezent, este considerat, în general, recunoscut că una dintre cerințele pentru amplificatorul de putere este de a asigura invarianța tensiunii sale de ieșire la schimbarea rezistenței la sarcină. Cu alte cuvinte, rezistența la ieșire a UMZCH trebuie să fie mică în comparație cu sarcina, constituindu-se la cel mult 1 / 10,1 / 1000 din modulul de rezistență (impedanță) a încărcăturii | z N |. Acest punct de vedere se reflectă în numeroase standarde și recomandări, precum și în literatură. Chiar și acest parametru este introdus în mod specific ca coeficientul de amortizare - K D (sau factorul de dumping) egal cu raportul rezistenței la sarcină nominală la rezistența de ieșire a amplificatorului de ieșire R. Astfel, la rezistența nominală a sarcinii de 4 ohmi și rezistența la ieșire a amplificatorului 0,05 k D va fi de 80. Standardele actuale de pe hardware-ul HiFi necesită ca valoarea coeficientului de amortizare amplificatoare de înaltă calitate Nu ar fi mai puțin de 20 (și recomandat - cel puțin 100). Pentru majoritatea amplificatoarelor de tranzistor disponibile, K D depășește 200.
Argumentele în favoarea expoziției mici R (și, în consecință, ridicate K D) sunt bine cunoscute: aceasta asigură interschimbabilitatea amplificatorilor și sisteme acustice, obținerea unei amortizări eficiente și previzibile a rezonanței principale (frecvență joasă) a difuzorului, precum și a confortului de măsurare și comparare a caracteristicilor amplificatoarelor. Cu toate acestea, în ciuda legitimității și validității considerentelor de mai sus, concluzia despre necesitatea unei astfel de relații, potrivit autorului, fundamental eronat!

Lucrul este că această concluzie este făcută fără a lua în considerare fizica funcționării capetelor electrodinamice ale difuzoarelor (GG). Majoritatea covârșitoare a dezvoltatorilor de amplificatori consideră sincer că tot ceea ce este cerut de la ei este acela de a emite tensiunea valorii necesare pe o rezistență la sarcină dată, cu o distorsiune mai mică. Dezvoltatorii de difuzoare, la rândul lor, par să provină din faptul că produsele lor vor fi alimentate de amplificatoare cu o rezistență neglijabilă de ieșire scăzută. Se pare că totul este simplu și clar - ce ar putea fi întrebările de aici?

Cu toate acestea, întrebări și foarte grave, există. Principala este problema mărimii distorsiunea de intermodulareintroduse de GG atunci când lucrează de la amplificator cu o rezistență internă mică neglijabilă (sursă de tensiune sau sursă EMF).

"Care este relația cu acest lucru poate avea o rezistență de ieșire a amplificatorului? Nu-mi păcăli capul! - Urmați cititorul. - Și faceți greșeli. Are și cel mai direct, în ciuda faptului că această dependență este menționată extrem de rară. În orice caz, nu a fost detectat munca modernăîn care această influență ar fi luată în considerare tot Parametrii tractului electric - de la tensiune la intrarea amplificatorului la oscilațiile sonore. Atunci când se analizează acest subiect, din anumite motive, sa limitat la analiza comportamentului GG în apropierea principalei rezonanță la frecvențele inferioare, în timp ce nu există mai puțin interesant despre mai mult frecvențe înalte - o pereche de octavă deasupra frecvenței rezonante.

Pentru a completa acest decalaj și acest articol este destinat. Trebuie spus că, pentru a spori disponibilitatea, prezentarea este foarte simplificată și schematizată, prin urmare, o serie de probleme "subtile" au rămas nerezonabile. Deci, pentru a înțelege modul în care rezistența de ieșire a UMP afectează distorsiunile de intermodulare în difuzoare, este necesar să se amintească ceea ce fizica radiației difuzorului de sunet.

Sub frecvența principală de rezonanță atunci când tensiunea sinusoidală a semnalului este furnizată înfășurarii bobinei de sunet, amplitudinea deplasării difuzorului său este determinată de contracararea elastică a suspensiei (sau comprimabilă în aeronava închisă a aerului) și aproape independent de frecvența semnalului. Activitatea GG în acest mod se caracterizează prin distorsiuni mari și un impact foarte scăzut al semnalului acustic util (eficiență foarte scăzută).

La frecvența rezonanței principale, masa difuzorului, împreună cu greutatea oscilantă a aerului și elasticitatea suspensiei, formează un sistem vibrațional similar cu sarcina de pe arcul. Eficiența radiației în acest domeniu de frecvență este aproape de maximum pentru acest GG.

Deasupra frecvenței principalei rezonanță a inerției difuzorului, împreună cu greutatea oscilantă a aerului, se dovedește a fi mare decât puterea suspensiei suspensiei, prin urmare deplasarea difuzorului este invers proporțională cu frecvența pătrat. Cu toate acestea, accelerarea difuzorului în același timp este independentă teoretic de frecvență, care asigură uniformitatea ACH asupra presiunii sonore. Prin urmare, pentru a asigura uniformitatea ACH GG la frecvențele deasupra frecvenței rezonanței principale la difuzorul de pe partea laterală a bobinei sonore, este necesar să se aplice forța amplitudinii constante, după cum rezultă din cea de-a doua lege a Newtonului ( F \u003d m * a).

Rezistența care acționează asupra difuzorului din bobina de sunet este proporțională cu curentul în el. Când se conectează la GG la sursa de tensiune U curent în bobina de sunet la fiecare frecvență, este determinată din OBA I (F) \u003d U / Z (F), unde z g (f) este rezistența complexă a bobină de sunet. Se determină predominant trei valori: rezistența activă a bobinei de sunet RG (măsurată printr-unometru), inductanța lui LG. Curentul afectează, de asemenea, contra-EMF, care apare atunci când bobina de sunet este deplasată în câmpul magnetic și proporțională cu mișcarea mișcării.

La frecvențele considerabil deasupra rezonanței principale a contra-emf, puteți neglija deoarece difuzorul cu o bobină de sunet pur și simplu nu are timp să accelereze în jumătate din perioada de frecvență a semnalului. Prin urmare, dependența ZG (F) deasupra frecvenței rezonanței principale este determinată în principal de valorile lui Rg și L G

Deci, nici rezistența lui R R, nici inductanța lui L G nu este deosebit de constantă. Rezistența bobinei audio este extrem de dependentă de temperatură (TCS de cupru este de aproximativ + 0,35% / o C), iar temperatura bobinei de sunet de GG-uri de dimensiuni medii de dimensiuni medii în timpul funcționării normale variază de o valoare de 30. .. 50 o C și și mai repede - pentru zeci de milisecunde și mai puțin. În consecință, rezistența bobinei de sunet și, prin urmare, curentul prin el și presiunea sonoră cu o tensiune constantă aplicată variază de 10 ... 15%, creând distorsiuni intermodulante ale valorii corespunzătoare (în frecvență joasă, Inerția termică a cărei a căror este mare, încălzirea bobinei de sunet cauzează semnalul de compresie termică).

Modificările inductanței sunt și mai complexe. Amplitudine și fază Curentul prin bobina de sunet la frecvențe este considerabil deasupra rezonantului semnificativ este determinat de valoarea inductanței. Și depinde foarte mult de poziția bobinei de sunet în decalaj: cu amplitudinea normală a deplasării pentru frecvențe, doar câteva mari, mai degrabă decât frecvența rezonanței principale, inductanța variază la 15 ... 40% de diverse GG. În consecință, la puterea nominală furnizată difuzorului, distorsiunile de intermodulare pot ajunge la 10 ... 25%.

Cele de mai sus sunt ilustrate de fotografia oscilogramelor presiunii sonore, luate pe una dintre cele mai bune GG de frecvențe medii interne GG - 5GDSH-5-4. Diagrama structurală a instalației de măsurare este prezentată în figură.

O pereche de generatoare și două amplificatoare sunt utilizate ca o sursă de semnal cu două tonuri, între ieșirile din care este conectat testul GH, instalat pe un ecran acustic cu o suprafață de aproximativ 1 m 2. Două amplificatoare separate cu o rezervă mare la putere (400 W) sunt utilizați pentru a evita formarea distorsiunii de intermodulare în timpul trecerii unui semnal cu două tonuri printr-o cale de amplificare. Presiunea sonoră dezvoltată de cap a fost percepută de microfonul electrodinamic al benzii, distorsiune neliniară Care este valoarea mai puțin de -66DB la nivelul presiunii sonore de 130 dB. Presiunea sonoră a unui astfel de difuzor în acest experiment a fost de aproximativ 96 dB, astfel încât distorsiunile microfonului în aceste condiții ar putea fi neglijate.

Așa cum se poate observa pe oscilogramele de pe ecranul osciloscopului superior (partea superioară - fără filtrare, partea de jos - după filtrarea PVCH), modularea semnalului cu o frecvență de 4 kHz sub influența altui cu o frecvență de 300 Hz (cu putere pe cap 2,5 W) depășește 20%. Aceasta corespunde mărimii distorsiunii de intermodulare de aproximativ 15%. Se pare că nu este nevoie să reamintim că pragul de substituire a produselor de distorsiune intermodicul este mult mai mic decât un procent, ajungând într-o serie de sute de procente. Este clar că denaturarea UMP-urilor, cu excepția cazului în care are un caracter "moale" și nu depășește mai multe sute procente, sunt pur și simplu indistinguizabile față de fundalul distorsiilor cauzate de munca sa din sursa de tensiune. Produsele de distorsiune de intermodulare Distruge transparența și detaliile sunetului - se dovedește "terci" în care instrumente separate Și doar ocazional auzi voci. Acest tip de sunet este cu siguranță familiar cu cititorii ( testul bun La distorsiuni pot exista o fonogramă a corului pentru copii).

Connoissele pot argumenta că pentru a reduce impedanța impedanței impedanței, există multe modalități de a umple clearance-ul lichidului magnetic de răcire și instalarea capacelor de cupru pe miezurile sistemului magnetic și selectarea atentă a profilului de bază și densitatea de înfășurare a bobinei densitate, precum și mult mai mult. Cu toate acestea, toate aceste metode, în primul rând, nu rezolvă problema în principiu și, în al doilea rând, ele sunt supuse complicațiilor și majorării costului producției GG, ca rezultat al căruia nu găsesc utilizarea completă chiar și în difuzoarele de studio. Acesta este motivul pentru care majoritatea GG-urilor de frecvență și frecvență joasă nu nu dispun de nici cap de cupru, nici un fluid magnetic (în astfel de GG atunci când lucrează la capacitate maximă, lichidul este adesea scos din decalaj).

În consecință, oferta de GG dintr-o sursă de semnal de înaltă numai (în limita - de la sursa de curent) este o modalitate utilă și adecvată de a reduce distorsiunea lor de intermodulare, în special atunci când construiește sisteme acustice active cu mai multe benzi. Amortizarea rezonanței principale trebuie efectuată cu o cale pur acustică, deoarece propria sa calitate acustică a GH-ului de frecvență medie, de regulă, depășește semnificativ unitatea, ajungând la 4 ... 8.

Este curios că acest mod este acest mod de "nutriție actuală" a GG, are loc în tubul UMZCH cu o ieșire penter sau tiroidie la o mică (mai mică de 10 dB) a OOS, mai ales dacă există un OC local curentul sub formă de rezistență în lanțul catodic.

În procesul de stabilire a unui astfel de amplificator, distorsiunea acestuia fără oOS generală este de obicei înființată în limita a 2,5% și este vizibilă cu încredere prin auzul când calea de control este pornită (metoda de comparație cu "firul direct"). Cu toate acestea, după conectarea amplificatorului la difuzor, se constată că, pe măsură ce crește adâncimea de feedback, sunetul este îmbunătățit pentru prima dată, iar pierderea detaliilor și transparenței sale. Acest lucru este deosebit de vizibil într-un amplificator multi-band, cascadele de ieșire din care funcționează direct la capetele corespunzătoare de difuzoare fără nici un filtru.

Motivul pentru aceasta, la prima vedere, fenomenul paradoxal este că, cu creșterea adâncimii OO-urilor pe tensiune, rezistența la ieșire a amplificatorului scade brusc. Efectele negative ale nutriției de la UMZCH cu o rezistență mică de ieșire sunt discutate mai sus. Într-un amplificator triode, rezistența la ieșire este de obicei mult mai mică decât într-un penter sau o groapă, iar liniaritatea înainte de introducerea OOS este mai mare, prin urmare introducerea tensiunii tensiunii este îmbunătățirea activității unui amplificator separat, dar În același timp, capul difuzorului se deteriorează. Ca rezultat, ca urmare a introducerii OOS pe tensiunea de ieșire în amplificatorul triodelor, sunetul, într-adevăr, poate deveni mai rău, în ciuda îmbunătățirii caracteristicilor amplificatorului real! Acest fapt stabilit empiric servește ca o alimentație inepuizabilă pentru speculații pe tema daunelor de la utilizarea feedback-urilor în amplificatoarele de putere solidă, precum și raționamentul cu privire la transparența specială, lampa și naturalitatea sunetului. Cu toate acestea, din faptele de mai sus rezultă, evident că cazul nu este în prezența (sau absența) OOS, ci în impedanța de ieșire rezultată a amplificatorului. Aici: "Câinele este îngropat"!

Merită să spuneți câteva cuvinte despre utilizarea rezistenței la ieșirea negativă a UMPS. Da, pozitiv părere (POS) privind curentul ajută la acuzarea GG la frecvența rezonanței principale și reducerea puterii disipate pe bobina de sunet. Cu toate acestea, pentru simplitatea și eficacitatea amortizării, este necesar să se plătească o creștere a impactului inductivității GG asupra caracteristicilor sale, chiar comparativ cu modul de funcționare din sursa de tensiune. Acest lucru este cauzat de faptul că constanta LG / RG este înlocuită cu o mare egală cu L G /. În consecință, frecvența este redusă, începând cu care în cantitatea de impedanțe ale sistemului "GG + UMZCH" începe să domine rezistența inductivă. Efectul modificărilor termice în rezistența activă a bobinei sonore crește în mod similar: suma rezistenței variabile a bobinei sonore și rezistența constantă de ieșire negativă a amplificatorului în procente este mai puternică.

Desigur, dacă R este. Mintea în valoare absolută nu depășește 1/3 ... 1/5 din rezistența activă a înfășurării bobinei sonore, pierderea introducerii POS este mică. Prin urmare, slab la curent pentru o mică amortizare suplimentară sau pentru o ajustare precisă de avertizare în banda de frecvență joasă poate fi utilizată. În plus, modul sursă curentă și actual din UMP nu sunt compatibile între ele, ca rezultat al sursei de alimentare curente a GG în banda de frecvență joasă, din păcate, nu este întotdeauna aplicabilă.

Cu distorsiuni de intermodulare, ne-am abordat aparent. Acum rămâne să luați în considerare cea de-a doua întrebare - amploarea și durata urrterelor care apar în difuzorul GG atunci când reproduce semnalele unui caracter de impuls. Această întrebare este mult mai complicată și "mai subțire".

Pentru a elimina aceste fantome, există teoretic două posibilități. Primul este de a muta toate frecvențele de rezonanță în afara intervalului de frecvență de operare, în zona ultrasunetelor îndepărtate (50 ... 100 kHz). Această metodă este utilizată în dezvoltarea GG de înaltă frecvență de înaltă putere și a unor microfoane de măsurare. În ceea ce privește GG, este o metodă de difuzor "dur".

Deci, a treia opțiune este, de asemenea, posibilă - utilizarea GG cu un difuzor relativ "rigid" și introducerea amortizării sale acustice. În acest caz, este posibilă într-o oarecare măsură să combinați demnitatea ambelor abordări. Astfel, difuzoarele de control al studioului sunt cele mai des construite (monitoare mari). Bineînțeles, când nutriția, GG amortizată dintr-o sursă de tensiune datorită unei scăderi ascuțite a calității complete a rezonanței principale este semnificativ distorsionată de ACH. Sursa actuală în acest caz se dovedește a fi de asemenea preferabilă, deoarece contribuie la alinierea ACH în același timp, cu excepția efectului de compresie termică.

Rezumând cele de mai sus, pot fi trase următoarele concluzii practice:

1. Modul de funcționare a capului difuzorului din sursa de curent (spre deosebire de sursa de tensiune) asigură o reducere semnificativă a distorsiunii de intermodulare introduse de cap în sine.

2. Versiunea cea mai potrivită a designului difuzorului cu distorsiuni de intermodulare scăzute este multi-banda activă, cu un filtru de separare (crossover) și amplificatoare separate pentru fiecare bandă. Cu toate acestea, această concluzie este valabilă indiferent de regimul de putere.

4. Pentru a obține o rezistență ridicată a amplificatorului și conservarea unei mărimi mici a distorsiunii sale, o OOS trebuie aplicată prin tensiune, dar de curent.

Desigur, autorul înțelege că metoda propusă de reducere a distorsiunii nu este o panaceu. În plus, în cazul utilizării unui difuzor terminat cu mai multe benzi, implementarea nutriției actuale a GG individuale fără modificări este imposibilă. O încercare de a conecta un difuzor multi-band ca un întreg la un amplificator cu o impedanță ridicată nu va duce atât de mult la o reducere a distorsiunii, cât de mult la distorsiunea accentuată a răspunsului de frecvență și, în consecință, un eșec al unui echilibru tonal . in orice caz reducerea distorsiunilor de intermodulare ale GG aproape o comandă, și o astfel de metodă accesibilă, merită în mod clar atenția decentă.

S.ageev, Moscova.

2014-02-10T19: 57.

Software-ul audiophile

PROLOG: Impedanța de ieșire pentru căști este unul dintre cele mai frecvente motive pentru care aceleași căști pot suna diferit în funcție de locul în care sunt incluse. Acest parametru important este rareori indicat de producători, dar, în același timp, poate provoca diferențe semnificative în sunet și afectează în mod semnificativ compatibilitatea căștilor.

Scurt: Tot ce trebuie să știți este că majoritatea căștilor funcționează cel mai bine dacă impedanța de ieșire a dispozitivului este mai mică de 1/8 din impedanța căștilor. Deci, de exemplu, pentru gradul de 32hm, impedanța de ieșire trebuie să fie un maxim de 32/8 \u003d 4 ohm. Etymotic HF5 este un 16 OHM, deoarece impedanța maximă de ieșire trebuie să fie 16/8 \u003d 2 ohmi. Dacă doriți viața încrezătoare că sursa va funcționa cu orice căști, asigurați-vă că impedanța sa de ieșire este mai mică de 2 ohmi.

De ce este impedanța de ieșire atât de importantă? Cel puțin trei motive:

Cu cât impedanța de ieșire este mai mare, cu atât este mai mare scăderea tensiunii cu impedanțe de încărcare mai mici. Această scădere poate fi suficient de mare pentru a preveni căștile de nivel inferior "cerșetor" la nivelul dorit de volum. De exemplu, Behringer UCA202 poate fi adus cu o impedanță de ieșire de 50 ohmi. Se pierde foarte mult în calitate atunci când se utilizează căști de 16 - 32 ohmi.
Impedanța căștilor depinde de frecvență. Dacă impedanța de ieșire este mult mai mare decât zero, înseamnă că stresul care se încadrează pe căștile se va schimba și cu frecvența. Impedanța de ieșire mai mare, cu atât este mai mare neuniformitatea răspunsului de frecvență. Cadele diferite vor interacționa în moduri diferite (și, de obicei, imprevizibile) cu diferite surse. Uneori, aceste diferențe pot fi semnificative și destul de tangibile pe zvonuri.
Pe măsură ce crește impedanța de ieșire, coeficientul de amortizare scade. Nivelul de bas, care a fost calculat pentru căștile în design, cu amortizare insuficientă, poate scădea semnificativ. Frecvențele joase vor fi mai rapide și nu sunt atât de clare (murdare). Caracteristica de tranziție se agravează, în timp ce profunzimea basului (mai multă recesiune frecvențe joase). Unii oameni ca aceia care îi plac "sunetul lămpii calzi", un astfel de bas nedeplexat se pot împlini. Dar, în majoritatea absolută a cazurilor, acesta oferă un sunet mai puțin cinstit decât atunci când se utilizează o sursă de joasă tensiune.

Regulă de opt: Pentru a minimiza fiecare dintre efectele de mai sus, este necesar doar să se asigure o impedanță de ieșire de cel puțin 8 ori mai mică decât impedanța căștilor. Chiar mai ușor: Împărțiți impedanța căștilor la 8 și obțineți impedanța maximă a amplificatorului, care vă permite să evitați audițiile.

Există vreun standard pentru impedanța de ieșire? Singurul standard pe care îl știu este IEC 61938 (1996). Ea stabilește cerința impedanței de ieșire de 120 ohmi. Există mai multe motive pentru care aceste cerințe sunt depășite, iar deloc nu sunt o idee bună. În articolul stereofil cu privire la valoarea standard de 120 ohmi, literalmente după cum urmează:

"Cine nu-l va scrie, trăiește în mod clar în lumea viselor"

Trebuie să fie de acord. Poate că valoarea de 120 ohmi era încă acceptabilă (și apoi, cu greu) înainte de apariția iPod-ului și înainte ca dispozitivele portabile să fie în general o popularitate largă, dar nu mai mult. Astăzi, majoritatea căștilor sunt proiectate complet diferit.

Standarde Pseudo: Rezultatele pentru căștile cele mai multe instalații profesionale au o rezistență de 20-50 ohmi. Nu cunosc nici unul care să corespundă la 120 ohmi, ca în standardul IEC. Pentru echipamentele de clasă de consum, valoarea impedanței de ieșire este de obicei minciună în termen de 0 - 20 ohmi. Cu excepția unei lămpi și alte evoluții ezoterice, majoritatea echipamentelor de înaltă calitate audiophile au o impedanță sub 2 ohmi.

IPOD influență: Începând cu anul 1996, a fost publicat un standard de 120 OHM, de la jucători de casete de calitate scăzută, prin intermediul jucătorilor portabili CD, am trecut în cele din urmă la hobby-ul de gătit iPod "Ami. Apple a ajutat la făcut calitate superioară Portabil, și acum avem în circulație cel puțin o jumătate de miliard de jucători digitali, fără numărarea telefoanelor. Aproape toți jucătorii muzicali / media portabili lucrează de la o singură reîncărcare bateriile litiu-ion. Aceste baterii produc tensiune de peste 3 volți, care de obicei oferă aproximativ 1 volți (RMS) la ieșirea sub căștile (uneori mai puțin). Dacă puneți o rezistență de 120 ohm la priză și utilizați căștile portabile obișnuite (rezistența se află în limita 16 - 32 ohmi), viteza de redare este cea mai probabilă insuficientă. În plus, cea mai mare parte a energiei bateriei vor fi disipate sub formă de căldură pe un rezistor de 120 de ore. Doar o mică parte a puterii va veni la căști. Aceasta este o problemă serioasă pentru dispozitive portabileunde este foarte important să extindeți durata de viață a bateriei. Ar fi mai eficient să serviți toată puterea căștilor.

Designul pentru căști: Deci, pentru aceleași impedanțe de weekend, producătorii-producători își dezvoltă căștile? Începând cu anul 2009, mai mult de 220 de milioane de iPod-uri compatibil cu iPod. Aceasta înseamnă că acestea sunt concepute pentru a lucra cu impedanța de weekend mai mică de 10 ohmi. Și aproape toate căștile de dimensiuni mari sunt concepute pentru surse care respectă regula 1/8 sau având o impedanță apropiată zero. Nu am întâlnit niciodată căștile audiophile destinate acasă Utilizaredezvoltat în conformitate cu standardul antic de 120-OMO.

Cele mai bune căști pentru cele mai bune surse: Dacă ați bătut cele mai observate amplificatoare de vârf pentru căști și DAC "AMI, veți găsi că aproape toți au o impedanță de ieșire foarte scăzută. Exemple sunt produse de proiectare Grace, medii de referință, progres, spațiu, violontric etc. Majoritatea căștilor high-end sunt cel mai bine manicivă în combinație cu același echipament cu echipament . Toți, în măsura în care știu, au fost concepute pentru a fi utilizate în combinație cu o sursă cu o impedanță scăzută (ideal zero). De asemenea, reprezentantul Sennheiserului mi-a spus că își dezvoltă căștile audiophile și portabile pentru surse cu impedanță zero .

ACH Întrebare: Dacă impedanța de ieșire este mai mare de 1/8 din impedanța căștilor, se va observa neuniformitatea răspunsului de frecvență. Pentru unele căști, în special armarea (ancoră echilibrată) sau multi-unitate, aceste diferențe pot fi colosale. Aici, ca 43 ohmi, impedanța este influențată de urechile Ultimate ACH Superfi 5 - neuniformitate destul de tangibilă de 12 dB:

Impedanță de ieșire 10 ohmi: Cineva poate arunca o privire la un exemplu de mai sus și gândește că astfel de diferențe semnificative se manifestă numai cu rezistență la 43 ohmi. Dar multe surse au o impedanță de aproximativ 10 ohmi. Aici sunt aceleași căști cu o sursă de 10 ohmi - încă o inegalitate închisă de 6 dB. O astfel de curbă duce la slăbirea basului, un accent pronunțat pe frecvențele medii, caracteristica fazei bogate și faze dezactivate datorită unei defecțiuni ascuțite cu 10 kHz, care poate afecta panorama stereo.

Sennheiser de dimensiuni mari: Aici sunt Sennheiser Full HD590 cu impedanță crescută, cu aceeași sursă de 10 OMO. Acum, neuniformitatea de peste 20 Hz este doar puțin mai mare de 1 dB. Deși 1 dB nu este atât de mult, inegalitatea este în domeniul "buzzing" mai mic, în cazul în care orice accent este extrem de nedorit:

Cum funcționează amortizarea: Orice cap dinamic, fie că sunt căști sau difuzoare, se mișcă înainte și înapoi ca joc muzical. Astfel, ele creează oscilații solide, reprezentând o masă în mișcare. Legile fizicii spun că un obiect în mișcare este înclinat să rămână în mișcare (adică posedă inerția). Amortizarea ajută la evitarea mișcărilor nedorite. Dacă nu mergeți și la detalii, vorbitorul nedeterminat continuă să se miște când trebuie să se oprească. Dacă difuzorul este transmisibil (se întâmplă rar), capacitatea sa de a muta semnalul rezultat este limitată - imaginați-vă că difuzorul încearcă să lucreze imersat în siropul de arțar. Există două modalități de a umezi dinamica - mecanică și electrică.

Mașini de sărituri: Amortizarea mecanică este ca amortizoarele de șocuri auto. Ele aduc rezistență, pentru că dacă leagă mașina, nu se va certa în sus. Dar deprecierea adaugă, de asemenea, rigiditate, deoarece nu permite suspendarea să-și schimbe poziția în deplină conformitate cu relieful drumului. Prin urmare, este necesar să căutați un compromis: amortizoarele de șocuri moi fac o excursie la cele mai moi, dar duceți la legături, strâns, faceți o excursie mai puțin confortabilă, dar împiedică balansarea. Amortizarea mecanică este întotdeauna un compromis.

Perfect electric: există cel mai bun mod Controlați deplasarea nedorită a difuzorului, se numește amortizarea electrică. Bobina și magnetul dinamica interacționează cu amplificator Pentru a controla deplasarea difuzorului. Acest tip de amortizare are mai puține efecte secundare și permite dezvoltatorilor să creeze căști cu un nivel mai mic de distorsiune și un sunet mai bun. Ca suspensie a mașinii, capabilă să se adapteze mai precis la relieful drumului, căștile de amortizare optim pot reda cu mai multă precizie semnalul audio. Dar, și acesta este un moment critic, amortizarea electrică în mod eficient numai când impedanța de ieșire a amplificatorului este mult mai mică impedanță a căștilor . Dacă porniți căștile de 16 OHM în amplificator cu o impedanță de ieșire de 50 ohmi, amortizarea electrică va veni la nr. Aceasta înseamnă că vorbitorul nu se va opri în acest moment când trebuie să se oprească. Arată ca o mașină cu amortizoare uzate. Desigur, dacă regula 1/8 este respectată, amortizarea electrică va fi suficientă.

Suspensie acustică: În anii '70, situația sa schimbat, deoarece amplificatoarele tranzistorilor au devenit populare. În aproape toate amplificatoarele tranzistorilor, se observă o regulă de 1/8. De fapt, majoritatea corespunde regulii 1/50 - impedanța lor de ieșire este mai mică de 0,16 ohmi, ceea ce oferă un coeficient de amortizare 50. Astfel, producătorii de difuzoare au posibilitatea de a dezvolta difuzoare mai bune folosind beneficiile impedanței scăzute de ieșire. În primul rând, primele difuzoare închise au fost dezvoltate cu suspensie acustică din cercetarea acustică, devenind mari, etc. au avut un bas mai profund și mai precis decât cei asemănători cu dimensiunea precursorilor concepuți pentru amplificatoarele lămpilor. A fost o mare descoperire în domeniul Hi-Fi - datorită noilor amplificatoare, acum este posibil să se bazeze în mod semnificativ pe amortizarea electrică. Și este o păcat că astfel de surse rămân în spatele a 40 de ani sau mai mult.

Care este impedanța de ieșire la dispozitivul meu? Unii dezvoltatori clarifică faptul că caută să reducă impedanța de ieșire cât mai mult posibil (cum ar fi criteriul de referință), în timp ce alții indică produsele sale la valoarea lor reală (de exemplu, 50 ohmi pentru Behringer UCA202). Majoritatea, din păcate, lăsați această valoare misterului. Unele comentarii de echipamente (de exemplu, în acest blog) includ măsurarea impedanței de ieșire, deoarece depinde în mod semnificativ de aceasta, deoarece dispozitivul va suna cu cele sau alte căști.

De ce este un număr mare de surse au o impedanță ridicată de ieșire? Cele mai frecvente motive sunt următoarele:

Căști de protecție - Surse mai puternice cu impedanță scăzută de ieșire sunt adesea capabili să depună prea multă putere la căștile de nivel scăzut. Pentru a proteja astfel de căști de la daune, unii dezvoltatori măresc impedanța de ieșire. Astfel, acesta este un compromis care adaptează amplificatorul la sarcină, dar la prețul deteriorării parametrilor pentru majoritatea căștilor. Cea mai bună decizie - Abilitatea de a selecta două nivele de amplificare. Nivel scăzut vă permite să setați mai puțin tensiunea de ieșire Pentru căști de impedanță scăzută. De asemenea, aditivii pot fi utilizați în curent, astfel încât sursa va limita automat curentul pentru căști de nivel scăzut, chiar dacă este instalat un nivel prea mare de amplificare.
A fi diferit - Unii dezvoltatori supraestimează în mod special impedanța de ieșire, argumentând că îmbunătățește sunetul dispozitivului lor. Uneori este folosit ca o modalitate de a face sunetul produsului diferit de sunetul produselor concurente. Dar, în acest caz, fiecare "un sunet separat" pe care îl depindeți complet de căștile utilizate. Pentru unele căști, este percepută ca o îmbunătățire, cu ceilalți la fel de mult ca o deteriorare semnificativă. Este cel mai probabil ca sunetul să fie în mare parte distorsionat.
Este ieftin - O impedanță de ieșire mai mare este cea mai ușoară soluție pentru surse ieftine. Acesta este un mod ieftin de a atinge stabilitatea, cea mai simplă protecție împotriva scurt circuit; De asemenea, vă permite să utilizați amplificatoare operaționale mai puțin de înaltă calitate, care altfel nu ar putea fi capabile să scape chiar și căști de 16 sau 32 ohm. Prin conectarea succesivă la producția unei anumite rezistențe, toate aceste probleme sunt rezolvate de prețul în cel puțin. Dar, pentru aceasta, cea mai ieftină soluție trebuie să plătească o deteriorare semnificativă a calității sunetului pe multe modele de căști.

Excepții din reguli: Există mai multe căști care sunt destinate utilizării cu impedanță ridicată de ieșire. Personal, mă întreb, mitul este sau realitate, deoarece nu știu un singur exemplu specific. Cu toate acestea, este posibil. În acest caz, utilizarea acestor căști cu o sursă de joasă tensiune poate duce la dinamica transmisibilă a basului și, ca rezultat, la răspunsul de la dezvoltatorul Achkh planificat. Acest lucru poate explica cazurile individuale de "sinergii" atunci când anumite căști sunt combinate cu o sursă specifică. Dar acest efect este perceput pur subiectiv - pentru cineva ca expresivitate și detaliu al sunetului, pentru cineva - ca rigiditate excesivă. Singura cale Pentru a obține o muncă adecvată - utilizați sursa de nivel scăzut și urmați regula 1/8.

Cum se verifică: Dacă sunteți interesat, dacă calitatea sunetului nu suferă din cauza impedanței de ieșire a sursei, pot sugera achiziționate pentru amplificatorul de 19 $ FIO E5. Este echipat cu o ieșire cu o impedanță practic zero și va fi suficientă pentru majoritatea căștilor cu impedanță

TOTAL: Dacă numai dvs. nu sunteți absolut încrezător că căștile dvs. au un sunet mai bine cu un fel de impedanță de ieșire mai bună, este mai bine să utilizați întotdeauna surse cu impedanță nu mai mult de 1/8 din impedanța căștilor. Sau mai ușor: cu impedanță nu mai mult de 2 ohmi.

Partea tehnică

Impedanță și rezistență: Aceste două perioade, în unele cazuri, sunt interschimbabile, dar din punct de vedere tehnic au diferențe semnificative. Rezistența electrică este indicată de litera R. și are. aceeași valoare Pentru toate frecvențele. Impedanța electrică - valoarea este mai complicată, iar valoarea sa se schimbă de obicei cu frecvența. Este notat de Bukkova Z.. Ca parte a acestui articol, unitatea de măsurare a ambelor valori este ohmi.

Tensiune și curent: Pentru a înțelege ce impedanță este și ce este în discuție în acest articol, este important să aveți cel puțin o idee generală de tensiune și curent. Tensiunea este similară cu presiunea apei, în timp ce curentul este un analog al fluxului de apă (de exemplu, litri pe minut). Dacă lăsați apă din furtunul de grădină, fără a atașa nimic la capătul său, veți obține mare flux Apă (curent) și poate umple rapid găleata, dar presiunea de lângă capătul furtunului va fi aproape egală cu zero. Dacă utilizați o duză mică pe furtun, presiunea (tensiunea) va fi semnificativ mare, iar fluxul de apă va scădea (va dura mai mult timp pentru a umple aceeași găleată). Aceste două valori sunt asociate cu dependența inversă. Relația dintre tensiune, actualitate și rezistență (precum și impedanța, în temeiul acestui articol) este determinată de legea OHM. R poate fi înlocuit cu Z.

De unde vine regula 1/8?: Diferențele minime audibile ale volumului, care sunt percepute de o persoană - aproximativ 1 dB. Căderea în -1 dB pe impedanța de ieșire corespunde coeficientului, 10 ^ (- 1/20) \u003d 0,89. Folosind formula de divizor de tensiune, obținem că atunci când impedanța de ieșire este de 1/8 din impedanța de încărcare, coeficientul este exact 0,89, adică dropul de tensiune este -1 dB. Impedanța căștilor se poate schimba în cadrul benzii de frecvență audio la 10 sau mai multe ori. Pentru SUPERFI 5, impedanța de 21 ohmi este indicată, dar, de fapt, se schimbă de la 10 la 90 ohmi. Astfel, regula 1/8 ne oferă valoarea impedanței maxime de ieșire de 2,6 ohmi. Dacă luați tensiunea sursă la 1 la:

Stresul asupra căștilor cu impedanță 21 ohmi (nominal) \u003d 21 / (21 + 2.6) \u003d 0,89 în
Căști de tensiune cu impedanță 10 ohmi (minim) \u003d 10 / (10 + 2.6) \u003d 0,79 în
Stresul asupra căștilor cu o impedanță de 90 ohmi (maxim) \u003d 90 / (90 + 2.6) \u003d 0,97 în
Răspuns de frecvență non-uniformitate \u003d 20 * Jurnal (0,97 / 0.89) \u003d 0,75 dB (mai puțin de 1 dB)

Măsurarea impedanței de ieșire: Cum se poate vedea concept Mai sus, impedanța de ieșire formează un divizor de tensiune. După măsurarea tensiunii de ieșire fără a conecta sarcina și cu o sarcină cunoscută, puteți calcula impedanța de ieșire. Se poate face cu ușurință utilizând un calculator online. Tensiunea fără încărcătură este "tensiunea de intrare", R2 este o rezistență cunoscută de încărcare (nu se utilizează în acest caz căștile), "tensiunea de ieșire" - tensiunea când sarcina este conectată. Apăsați COMPUTE și obțineți impedanța de ieșire dorită R1. Se poate face, de asemenea, folosind sinusoidele de 60 de hertzi (poate fi generată, de exemplu, în audacity), un multimetru digital și rezistor de 15-33-ohm. Majoritatea multimetrelor digitale au o bună precizie în apropierea frecvenței de 60 Hz. Redați 60 Hz sinusoid și ajustați volumul astfel încât tensiunea de ieșire să fie egală cu aproximativ 0,5 V. Apoi, conectați rezistența și fixați noua valoare de tensiune. De exemplu, dacă ați primit 0,5 V fără încărcare și 0,38 V cu o sarcină de 33 ohmi, impedanța de ieșire este de aproximativ 10 ohmi. Formula aici este după cum urmează: Zist \u003d (RN * (VXX - VN)) / VN. Vxx - tensiune fără încărcătură (inactiv).

Nici căștile nu au o rezistență complet rezistivă care nu variază în intervalul de frecvențe sonore. Majoritatea absolută a căștilor sunt rezistența reactivă și au o impedanță cuprinzătoare. Datorită componentelor capacitive și inductive ale impedanței căștilor, valoarea sa variază în funcție de frecvență. De exemplu, dependența impedanței (galben) și fazele (alb) de la frecvență pentru super-fi 5. Mai jos este impedanța de ~ 200 Hz este de numai 21 ohmi. De peste 200 Hz, crește la ~ 90 ohmi la 1200 Hz, și apoi cade la 10 ohmi la 10 kHz:

Căști de dimensiuni mari: Poate că cineva nu este interesat de căștile intra-canale, cum ar fi Super Fin 5, deci aici este impedanța și faza pentru modelul popular Sennheiser HD590. Impedanța încă variază: de la 95 la 200 ohmi - aproape de două ori:

Matchast: Unul dintre graficele de la începutul articolului a demonstrat neuniformitatea răspunsului de frecvență de aproximativ 12 dB pentru SuperFI 5 conectat la sursă cu o impedanță de 43 ohmi. Dacă acceptăm valoarea nominală de 21 ohmi pe referință, iar tensiunea de ieșire a sursei va dura 1 V, nivelul de tensiune de pe căștile va fi după cum urmează:

Nivelul de sprijin: 21 / (43 + 21) \u003d 0,33 V - ceea ce corespunde 0 dB
Cu o impedanță minimă de 9 ohmi: 9 / (9 + 43) \u003d 0,17 V \u003d -5,6 dB
Cu impedanța maximă de 90 ohmi: 90 / (90 + 43) \u003d 0,68 V \u003d +6,2 dB
Intervalul de schimbare \u003d 6.2 + 5.6 \u003d 11.8 dB

Nivelurile de amortizare: Amortizarea amortizării, așa cum sa explicat mai devreme, poate fi fie pur mecanică (QMS), fie să se dezvolte din amortizarea mecanică (QES) și mecanică. Amortizarea totală este indicată de QTS. Modul în care acești parametri interacționează la frecvențe joase - se explică prin modelarea terenului Tille. Nivelurile de amortizare pot fi împărțite în trei categorii:

Amortizarea critică (QTS \u003d 0.7) - Mulți consideră că este un caz ideal, deoarece oferă cel mai adânc LC, fără abateri de ACH sau stall excesiv (deplasările necontrolate ale difuzorului). Basul acestei dinamici este de obicei perceput ca "elastic", "clar" și "transparent". Cei mai mulți cred că QTS 0,7 oferă o caracteristică de tranziție ideală.
Amortizarea excesivă (QTS
Amortizarea slabă (QTS\u003e 0.7) - vă permite să obțineți un câștig al LC cu vârful din partea de sus a berbecului intervalului. Vorbitorul nu este complet controlat, ceea ce duce la o "sunăre" excesivă (adică, difuzorul nu-și oprește rapid mișcarea după atenuarea semnalului electric). Amortizarea slabă duce la răspunsuri ale AHH, mai puțin profund bass., caracteristică de tranziție proastă și o creștere a răspunsului la frecvență în zona frontierei de top a LF. Amortizarea slabă este un mod ieftin de a ridica nivelul costurilor de bas ale calității acestora. Această tehnică este utilizată în mod activ în căști ieftine, pentru a crea "bass fals". Sunetul difuzoarelor non-goale este adesea caracterizat ca un bas "picant" sau "neglijent". Dacă căștile dvs. sunt proiectate pentru amortizarea electrică și le veți folosi cu o sursă care are o impedanță de mai mult de 1/8 din impedanța căștilor, veți primi exact astfel de, nedormiți .

Tipuri de amortizare: Există trei modalități de a atenua difuzoarele / controlul rezonanței:

Amortizarea electrică - deja cunoscută de US Qes, este similară cu frânarea recuperativă în vehiculele electrice hibride. Când faceți clic pe frâne, motorul electric încetinește mișcarea mașinii, transformând într-un generator și transmiterea energiei înapoi la baterii. Vorbitorul este capabil să efectueze același lucru. Dar dacă impedanța de ieșire a amplificatorului crește, efectul de frânare este semnificativ redus - prin urmare, regula 1/8.
Amortizarea mecanică - Cunoscut sub numele de QMS, este mai probabil ca amortizoarele de șocuri auto. Pe măsură ce creștem amortizarea dinamicii mecanice, limitează gestionarea semnalului muzical, ceea ce duce la o mai mare neliniaritate. Creste distorsiunea si reduce calitatea sunetului.
Amortizare - Cazul poate oferi amortizarea, dar este necesar ca acesta să fie închis - fie cu un invertor de fază configurat corespunzător, fie cu o limită controlată. Multe căști de top sunt cu siguranță deschise, ceea ce elimină posibilitatea de a folosi amortizarea datorată corpului, ca în difuzoarele acustice.

Nivelul de clic: Pentru căștile care au o aterizare suficient de densă, cum ar fi îmbrățișarea cu dimensiune completă, cu incosseri strâns adiacente, dezvoltatorul poate lua în considerare posibilitatea unor amortizări suplimentare datorită carcasei urechii. Dar forma capului, urechilor, coafurii, aterizarea căștilor, prezența ochelarilor și a altor factori fac acest efect aproape imprevizibil. Pentru căști deasupra capului, această caracteristică este absentă deloc. Mai jos vedeți două grafice care prezintă impedanța Sennheiser HD650. Vă rugăm să rețineți: Vârful rezonant pe LF IN deschideți video Are un nivel de 530 ohmi, dar atunci când se utilizează un cap artificial, valoarea este redusă la 500 ohmi. Motivul pentru aceasta este amortizarea datorită spațiului închis format de cochilia urechii și de ambuscadă.

Concluzie: Sper că acum este clar că singura modalitate de a realiza munca eficientă Bundles Headphones-amplificator este respectarea regulii 1/8. Cel puțin cineva preferă sunetul la o impedanță de ieșire mai mare, este extrem de depinde de modelul căștilor utilizată, valoarea impedanței de ieșire și a preferințelor personale. În mod ideal - ar trebui create nou standardÎn conformitate cu care dezvoltatorii ar trebui să producă surse cu o impedanță de ieșire mai mică de 2 ohmi.

Informații de la sponsor

Kupi.tut.by: Catalog convenabil de laptopuri, prețurile laptopurilor. Aici puteți obține și cumpărați un laptop la un preț scăzut. Ușurința plății, livrarea, asigurarea calității.

Articol original în limba engleză: căști și impedanță Amp

De ce este important pentru valoarea impedanței de ieșire a sursei (amplificator), deoarece interacționează cu căștile și ce afectează.

Rezistența la ieșire poate fi determinată în două moduri.

1) Dezactivați rezistența la sarcină. Faceți clic pe sursa activă de intrare. Testați-vă la tensiunea AC de fixare a amplificatorului de ieșire. calculati curent alternativ consumate din sursă. Determinați rezistența de ieșire a amplificatorului. Schema de înlocuire a amplificatorului care implementează această metodă este prezentată în Fig.2.11.

Figura 2.11 - Schema de înlocuire a amplificatorului, pentru calcularea R out.

2) Determinarea rezistenței la ieșire prin caracteristicile de încărcare.

Lanțul de ieșire al amplificatorului poate fi reprezentat după cum urmează cu următorul model în care circuitul de ieșire al tranzistorului este reprezentat de sursa EDC (figura 2.12).

Figura 2.12 - Schema de înlocuire a lanțului de ieșire al amplificatorului

Caracteristicile de încărcare ale amplificatorului sunt determinate prin dependența tensiunii de pe încărcătura din curentul de sarcină, va fi vizualizată în figura 2.13.

Figura 2.13 - Amplificatorul caracteristicilor de încărcare

Pentru lanțul de ieșire al amplificatorului în modurile inactive ( R n.\u003d ¥) și scurtcircuit ( R n.\u003d 0) Determinați valorile U nhx. și I kz.:

Din caracteristica de încărcare rezultă că rezistența la ieșire a amplificatorului:

Cu condiția ca, puteți scrie :.

În consecință, rezultatele determinării rezistenței la ieșire obținute prin prima și a doua metode sunt aceleași.

Deoarece rezistența la intrare și ieșire a circuitului cu OE este proporțională, atunci este posibilă includerea consistentă a cascadelor de amplificatoare cu OE atunci când acestea sunt un acord satisfăcător. De exemplu, pentru un amplificator în două etape cu coeficienți de armare la 1 și la 2 și egalitatea de epuizare \u003d R în VX2, obținem câștigul general de amplificare.

Concluzii:

Circuitul de amplificator de tensiune (OE) are o rezistență aproximativă de intrare și de ieșire, care vă permite să coordonați rezistența de intrare a cascadei ulterioare cu rezistența la ieșire a celui anterior atunci când acestea sunt continuate în mod secvențial în amplificatoare cu mai multe etape. Schema cu unul nu permite o astfel de includere, deoarece. Pentru includerea consistentă a cascadelor cu despre ele, este necesar să se includă cascade potrivite care sunt construite în conformitate cu schema cu OK (vezi secțiunea.2.3).

Coeficienții de îmbunătățire cu OE și Tensiune K U.\u003e\u003e 1 (zeci) și diferă numai prin rapoartele de fază j OE.\u003d 180 °, loc de munca.=0°.

Câștigul curent pentru circuitul cu OE ( K I.\u003e\u003e 1), și pentru schemă cu aproximativ ( K I.<1). Поскольку коэффициент усиления по мощности K P.=K u × k iSchema cu OE are cel mai mare coeficient.

Circuitul amplificatorului de tensiune cu OE este utilizat pe scară largă în electronică, dar schema cu OB, în ciuda numărului acestor dezavantaje, este utilizată în conformitate cu avantajele sale. Acestea includ cea mai mare stabilitate la temperatură și distorsiune neliniară mai mică (vezi pct. 5).

8 caracteristici de frecvență RC-amplificator
Frecvența sunetului