01 ya 03
Kukabiliana na Mojawapo ya Majina ya Kuchanganya Zaidi kwenye Vifaa vya Audio
Nilipokuwa nikijifunza misingi ya redio, mojawapo ya dhana ambazo ilikuwa ngumu sana kwangu kuelewa ilikuwa impedance ya pato. Impedance ya kuingiza niliyoielewa kwa usahihi, kutoka kwa mfano wa msemaji . Baada ya yote, dereva wa msemaji ana coil ya waya, na nilijua kuwa coil ya waya inakataa mtiririko wa umeme. Lakini impedance ya pato ? Kwa nini amplifier au preamp ina impedance katika pato lake, nilijiuliza? Je, sio unataka kutoa kila volt iwezekanavyo na kwa kila kitu kinachoendesha?
Katika mazungumzo yangu na wasomaji na wasaidizi kwa miaka mingi, nimekuja kutambua kwamba sio peke yangu ambaye hakupata wazo lote la impedance ya pato. Kwa hivyo nilidhani itakuwa nzuri kufanya primer juu ya somo. Katika makala hii, nitashughulika na hali tatu za kawaida na tofauti sana: preamps, amps na amps headphone.
Kwanza, hebu tupate tena dhana ya impedance . Upinzani ni kiwango ambacho kitu kinachozuia mtiririko wa umeme wa DC. Impedance ni kimsingi ni kitu kimoja, lakini kwa AC badala ya DC. Kwa kawaida, impedance ya sehemu itabadilika kama mzunguko wa ishara ya umeme mabadiliko. Kwa mfano, coil ndogo ya waya itakuwa na impedance karibu sifuri saa 1 Hz lakini impedance ya juu katika 100 kHz. A capacitor inaweza kuwa na impedance karibu usiozidi saa 1 Hz lakini karibu impedance hakuna katika 100 kHz.
Impedance ya matokeo ni kiasi cha impedance kati ya vifaa vya pembeni au amplifier (kawaida transistors, lakini labda transformer au tube) na vituo halisi vya pato vya sehemu hiyo. Hii inajumuisha impedance ya ndani ya kifaa yenyewe.
Kwa nini unahitaji kutolewa kwa mimba?
Kwa nini sehemu inaweza kuwa na impedance ya matokeo? Kwa sehemu kubwa, ni kulinda dhidi ya uharibifu kutoka kwa mzunguko mfupi.
Kifaa chochote cha pato kinapungua kwa kiwango cha sasa cha umeme kinachoweza kushughulikia. Ikiwa pato la kifaa limepunguzwa, inauliwa kutoa kiasi kikubwa cha sasa. Kwa mfano, ishara ya pato la 2.83-volt itazalisha sasa ya amri 0.35 na 1 watt ya nguvu katika msemaji wa 8-ohm kawaida. Hakuna tatizo huko. Lakini kama waya yenye impedance ya 0.01 ohms iliunganishwa kwenye vituo vya pato la amplifier, ishara hiyo ya pato la 2.83-volt itazalisha sasa ya amri 282.7 na watts 800 za nguvu. Hiyo ni mbali, zaidi kuliko vifaa vingi vya pato vinaweza kutoa. Isipokuwa amp ina aina fulani ya mzunguko wa kinga au kifaa, kifaa cha pato kitasimama na labda kinaathiri uharibifu wa kudumu. Naam, inaweza hata kukamata moto.
Kwa kiasi fulani cha impedance kilichojengwa ndani ya pato, sehemu ina wazi ina ulinzi mkubwa dhidi ya mzunguko mfupi, kwa sababu impedance ya pato ni daima katika mzunguko. Sema una kipaza sauti na impedance ya utoaji wa ohms 30, kuendesha jozi ya headphones 32-ohm, na wewe fupi kamba ya kipaza sauti kwa kukata kwa ajali na jozi ya mkasi. Unatokana na impedance ya jumla ya mfumo wa 62 ohms hadi impedance ya jumla ya labda 30.01 ohms, ambayo sio mpango mkubwa sana. Hakika mengi sana uliokithiri kuliko kwenda kutoka 8 ohms hadi 0.01 ohms.
Jinsi ya Punguzo la Kupunguzwa Lazima Ilipaswa Kuwa?
Utawala wa jumla wa kidole katika sauti ni kwamba unataka impedance ya pato kuwa angalau mara 10 chini ya impedance ya pembejeo inayotarajiwa ambayo itakula. Kwa njia hii, impedance ya pato haina athari kubwa juu ya utendaji wa mfumo. Ikiwa impedance ya pato ni zaidi ya mara 10 impedance ya pembejeo itakayolisha, unaweza kupata matatizo kadhaa tofauti.
Kwa umeme wowote wa sauti, impedance yenye matokeo ya juu sana yanaweza kuunda madhara ambayo husababisha mapungufu ya majibu ya kawaida ya mzunguko, na pia husababisha pato la kupunguzwa kwa nguvu. Kwa zaidi juu ya matukio haya, angalia makala yangu ya kwanza na ya pili kuhusu jinsi waya za msemaji zinaweza kuathiri ubora wa sauti.
Kwa amplifiers, kuna tatizo la ziada. Wakati amplifier inakwenda koni ya msemaji mbele au nyuma, kusimamishwa kwa msemaji hutafuta koni tena nafasi yake ya kituo. Hatua hii inazalisha voltage ambayo inatupwa nyuma kwenye amplifier. (Kipengele hiki kinachojulikana kama "EMF nyuma" au nguvu ya kubadilisha umeme.) Ikiwa impedance ya pato la amplifier ni ya kutosha, itaondolewa nje ya EMF ya nyuma na kutenda kama kuvunja kwenye koni ikiwa inarudi. Ikiwa impedance ya pato la amplifier ni ya juu sana, haiwezi kuacha koni, na koni itaendelea kurudi hadi msuguano utakapomaliza. Hii inajenga athari ya kupigia na inachukua maelezo kwa muda mrefu baada ya walipaswa kuacha.
Unaweza kuona hii katika upimaji wa vipimo vya amplifiers. Damping factor ni impedance wastani pembejeo impedance (8 ohms) kugawanywa na impedance pato ya amp. Nambari ya juu, ni bora kwa sababu ya uchafu.
Amplifier Pato Impedance
Tangu tunazungumzia kuhusu amps, hebu tuanze na mfano huo, unaonyeshwa kwenye kuchora hapo juu. Vikwazo vya Spika hupimwa kwa wastani wa 6 hadi 10 ohms, lakini ni kawaida kwa wasemaji kuacha imedance 3 ohms katika mzunguko fulani, na hata ohms 2 katika kesi nyingine kali. Ikiwa unakimbia wasemaji wawili kwa sambamba, kama wasanidi wa desturi mara nyingi hufanya wakati wa kuunda mifumo ya sauti nyingi , ambayo hupunguza impedance kwa nusu, maana ya msemaji anayepiga kwa 2 ohms, anasema, 100 Hz sasa hupiga kwa 1 ohm kwenye mzunguko huo wakati wameunganishwa na msemaji mwingine wa aina hiyo. Hiyo ni kesi mbaya, bila shaka, lakini wabunifu wa amplifier wanapaswa kuzingatia kesi hiyo kali au wanaweza kuwa na rundo kubwa la amps kuja kwa ajili ya ukarabati.
Ikiwa tunaona impedance ya chini ya msemaji wa 1 ohm, hiyo inamaanisha amp lazima iwe na impedance ya matokeo ya zaidi ya 0.1 ohm. Kwa wazi, hakuna nafasi ya kuongeza upinzani wa kutosha kwa pato hili la amp ili kutoa vifaa vya pato ulinzi halisi.
Hivyo, amplifier itabidi kuajiri aina fulani ya mzunguko wa ulinzi. Hiyo inaweza kuwa kitu ambacho kinapiga pato la sasa la amp na kukataza pato ikiwa safu ya sasa ni ya juu sana. Au inaweza kuwa rahisi kama fuse au mzunguko wa mzunguko kwenye mstari wa umeme wa AC inayoingia au reli za umeme. Hizi zimeunganisha nguvu wakati wa kuteka sasa ni zaidi ya amp inaweza kushughulikia.
Kwa kawaida, karibu wote amplifiers nguvu tube kutumia pato transfoma, na kwa sababu transfoma pato ni tu coils ya waya amefungwa kuzunguka frame chuma, wana impedance kubwa yao wenyewe, wakati mwingine kama 0.5 ohm au hata zaidi. Kwa kweli, ili kulinganisha sauti ya amplifi ya tube katika amplifiers yake ya Sunfire imara (transistor) amplifiers, mtengenezaji maarufu Bob Carver aliongeza "mode ya sasa" kubadili ambayo iliweka 1-ohm resistor katika mfululizo na vifaa pato. Bila shaka, hii ilivunja uwiano wa chini wa 1 hadi 10 wa impedance ya pato kwa impedance ya pembejeo inayotarajiwa ambayo tulijadiliwa hapo juu, na hivyo ikawa na athari kubwa juu ya majibu ya mara kwa mara ya msemaji aliyeunganishwa, lakini ndivyo unavyopata na amps nyingi za tube na ni nini Carver alitaka kuiga.
02 ya 03
Preamp / Chanzo Idhini ya Uzalishaji wa Kifaa
Kwa kifaa cha preamp au chanzo (CD player, cable box, nk), kama inavyoonekana katika kuchora hapo juu, ni hali tofauti. Katika kesi hii, hujali kuhusu nguvu au sasa. Wote unahitaji kufikisha ishara ya sauti ni voltage. Kwa hiyo, kifaa cha chini - amplifier nguvu, katika kesi ya preamp, au preamp, katika kesi ya kifaa chanzo - inaweza kuwa na impedance high pembejeo. Yoyote ya sasa inayoingia kupitia mstari iko karibu kabisa imefungwa na impedance ya pembejeo ya juu, lakini voltage inapata kwa njia nzuri.
Kwa amps nyingi za nguvu na preamps, impedance ya pembejeo ya kilohms 10 hadi 100 ni ya kawaida. Wahandisi wanaweza kwenda juu, lakini wanaweza kupata kelele zaidi kwa njia hiyo. Kwa bahati mbaya, amps ya gitaa huwa na vikwazo vya pembejeo za kilohms 250 hadi megohm 1, kwa sababu picha za gitaa za umeme huwa na vikwazo vya pato vinavyotokana na kilohms 3 hadi 10.
Mzunguko mfupi unaweza kuwa wa kawaida na mzunguko wa ngazi ya mstari, kwa sababu ni rahisi sana kuwapiga ajali wachunguzi wawili wa uchi wa RCA juu ya kipande cha chuma kinachowafupisha. Hivyo, impedances ya pato la 100 ohms au zaidi ni ya kawaida katika preamps na vifaa chanzo. Nimeona vipengee vidogo vidogo, vya juu-mwisho na vikwazo vya ukubwa wa kiwango cha mstari chini ya 2 ohms, lakini haya yatakuwa na transistors nzito sana au ya ulinzi au kuzuia uharibifu kutoka kwa fupi. Katika hali nyingine, wanaweza kuwa na uwezo wa kuunganisha katika pato ili kuzuia umeme wa voltage na kuzuia kuchomwa kifaa kifaa.
Phono preamps ni somo tofauti kabisa. Wakati kwa kawaida wana pembejeo za pato zinazofanana na za CD player, impedances yao ya pembejeo ni tofauti sana na yale ya preamp ya hatua ya mstari. Hiyo ni mengi sana kwenda hapa. Pengine nitakumba kwenye suala hilo katika makala nyingine.
03 ya 03
Kipaza sauti Amp Output Impedance
Kuongezeka kwa umaarufu wa vichwa vya habari huleta mipangilio ya uingizaji wa mfumo wa impedance isiyo ya kawaida ya amps ya kipaza sauti ya kawaida kwa uangalizi. Tofauti na amps ya kawaida, amps za kipaza sauti zinakuja katika aina mbalimbali za vikwazo vya matokeo. Amps ya kichwa cha chini ya bei nafuu, kama yale yaliyojengwa kwenye kompyuta nyingi za kompyuta, inaweza kuwa na impedance ya matokeo ya juu hadi 75 au hata 100 ohms, ingawa impedance ya kipaza sauti kawaida inatoka kati ya 16 hadi 70 ohms.
Ni nadra kwa watumiaji kukataa na kuunganisha wasemaji wakati amp inaendesha, na pia ni chache kwa nyaya za msemaji zinazoharibiwa wakati amp inaendesha. Lakini kwa vichwa vya kichwa, mambo haya hutokea wakati wote. Watu huunganisha au kukataa sauti za sauti wakati sauti ya kipaza sauti iko. Kamba za kipaza sauti huharibiwa mara nyingi - wakati mwingine huunda mzunguko mfupi - wakati wanatumika. Bila shaka, amps nyingi za kipaza sauti ni vifaa vya bei nafuu, ambazo zinaweza kuongeza kuongeza gharama bora ya mzunguko wa mzunguko. Kwa hivyo wazalishaji wengi huchukua njia rahisi zaidi: Wanakuza impedance ya pato ya amplifier kwa kuongeza sura (au mara kwa mara capacitor).
Kama unaweza kuona katika vipimo vya kipaza sauti yangu (kwenda chini kwenye grafu ya pili), impedance ya juu ya pato inaweza kuwa na athari kubwa kwenye majibu ya mzunguko wa kipaza sauti. Ninapima majibu ya mzunguko wa kipaza sauti kwanza na ampli ya muziki ya uaminifu wa muziki ambayo ina impedance ya matokeo ya 5-ohm, kisha tena na ziada ya ohms 70 ya upinzani iliongezwa ili kuunda impedance ya jumla ya matokeo ya 75 ohms.
Athari kwamba impedance ya pato la juu itatofautiana na impedance ya kipaza sauti kilichounganishwa, na hasa na mabadiliko katika impedance ya kipaza sauti kwenye frequency tofauti. Kichwa cha sauti ambacho kina impedance kubwa - kama vielelezo vingi vya kusikia vilivyo na madereva ya silaha za uwiano - kwa kawaida vinaonyesha mabadiliko makubwa katika majibu ya mzunguko wakati unapobadilisha kutoka kwa amp na mshikamano wa chini wa utoaji kwa moja na impedance ya juu ya utoaji. Mara nyingi, kipaza sauti ambacho kina usawa wa tonal ya kawaida wakati unatumiwa na chanzo cha chini cha impedance kitakuwa na usawa wa chini wa sauti, unapopiga kelele wakati unatumiwa na chanzo cha juu cha impedance.
Kwa bahati nzuri, impedance ya pato la chini inapatikana katika amps nyingi za kichwa vya kichwa (hasa mifano ya hali imara), na hata baadhi ya vidonge vya kichwa vya kichwa hujengewa kwenye vifaa kama vile iPhones. Kwa kawaida hakuna njia ya kujua kwa hakika kama kipaza sauti kinasemwa kwa matumizi na vikwazo vya juu au vya chini, lakini napendelea kushikamana na impedance ya pato la chini kwa sababu zilizotajwa hapo awali katika makala hii.
Napenda kutumia majambazi na impedance kubwa ya mabadiliko ambayo ingeweza kusababisha mabadiliko ya majibu ya mzunguko wakati unatumiwa na amps za kipaza sauti ambazo zina impedance ya juu ya pato (kama moja kwenye kompyuta ya mbali ninaandika hii). Kwa bahati mbaya, hata hivyo, mimi hupendelea sauti ya sauti nzuri ya uwiano wa silaha katika kifaa cha kichwa kwa mtu anayetumia madereva yenye nguvu, hivyo wakati ninapotumia vichwa vya habari hivi na laptop yangu, mara nyingi niunganisha ampli ya nje au USB ya kipaza sauti amp / DAC.
Najua hii imekuwa maelezo ya muda mrefu, lakini impedance ya pato ni mada ngumu. Shukrani kwa kuzaa nami, na ikiwa una maswali yoyote au ikiwa nimeacha jambo fulani, nitumie barua pepe na nijulishe.