01 o 03
Mynd i'r Afael ag Un o'r Pynciau mwyaf difrys mewn Electroneg Sain
Pan oeddwn i'n dysgu hanfodion sain, un o'r cysyniadau a oedd fwyaf anodd i mi gael gafael ar allbwn allbwn. Mewnbwn mewnbwn roeddwn i'n deall yn gred, o enghraifft siaradwr . Wedi'r cyfan, mae gyrrwr siaradwr yn cynnwys coil gwifren, a gwn fod coil gwifren yn gwrthsefyll llif trydanol. Ond rhwystr allbwn ? Pam y byddai mwyhadur neu gynhwysydd yn rhwystro ei allbwn, roeddwn i'n meddwl? Oni fyddai'n awyddus i ddarparu pob folt bosibl a mwy i ba raddau y mae'n gyrru?
Yn fy nghwrs â darllenwyr a brwdfrydig dros y blynyddoedd, rydw i wedi sylweddoli nad dyma'r unig un nad oedd yn cael y syniad cyfan o rwystr allbwn. Felly, roeddwn i'n meddwl y byddai'n braf gwneud priodas ar y pwnc. Yn yr erthygl hon, byddaf yn delio â thri sefyllfa gyffredin a gwahanol iawn: preamps, amps ac amps ffon.
Yn gyntaf, gadewch inni adrodd yn fyr y cysyniad o rwystro . Mae gwrthsefyll y graddau y mae rhywbeth yn cyfyngu ar lif trydan DC. Mae'r impedance yn y bôn yr un peth, ond gyda AC yn hytrach na DC. Yn nodweddiadol, bydd rhwystro cydran yn newid wrth i amlder y signal trydanol newid. Er enghraifft, bydd coil gwifren bach bron â dim rhwystr yn 1 Hz ond mae rhwystr uchel yn 100 kHz. Efallai y bydd gan gynhwysydd rhwystr bron yn anfeidiog ar 1 Hz ond nid oes bron unrhyw rwystr yn 100 kHz.
Y rhwystr allbwn yw faint o rwystr rhwng dyfeisiau allbwn cynadleddau neu amsugnydd (trawsyrwyr fel arfer, ond o bosibl trawsnewidydd neu tiwb) a therfynellau allbwn gwirioneddol yr elfen. Mae hyn yn cynnwys rhwystro mewnol y ddyfais ei hun.
Pam Ydych Chi Angen Impedance Allbwn?
Felly pam fyddai gan gydran rhwystr allbwn? Ar y cyfan, mae'n rhaid ei amddiffyn rhag difrod o gylchedau byr.
Mae unrhyw ddyfais allbwn wedi'i gyfyngu yn y nifer o gyflyrau trydanol y gall ei drin. Os yw allbwn y ddyfais yn fyr, gofynnir i chi gyflwyno llawer iawn o gyfredol. Er enghraifft, bydd signal allbwn 2.83-folt yn cynhyrchu cyfredol o 0.35 amps ac 1 wat o rym i siaradwr nodweddiadol 8-ohm. Dim problem yno. Ond pe bai gwifren â 0.01 ohms yn cael ei rhwystro ar draws terfynellau allbwn y amplifier, bydd yr un signal allbwn 2.83-folt yn cynhyrchu cyfres o 282.7 amps ac 800 watt o bŵer. Mae hynny'n bell, llawer mwy na gall y rhan fwyaf o ddyfeisiau allbwn eu cyflawni. Oni bai bod gan amp ryw fath o gylched neu ddyfais diogelu, yna bydd y ddyfais allbwn yn gorgynhesu ac mae'n debyg y bydd yn dioddef niwed parhaol. Ac ie, gallai hyd yn oed ddal tân.
Gyda rhywfaint o rwystr yn rhan o'r allbwn, mae gan yr elfen, yn amlwg, fwy o amddiffyniad yn erbyn cylchedau byr, oherwydd mae'r rhwystr allbwn bob amser yn y cylched. Dywedwch fod gennych amp headphone gyda rhwystr allbwn o 30 ohm, gan yrru pâr o glustffonau 32-ohm, a'ch bod yn fyr y llinyn ffon trwy ei dorri'n ddamweiniol gyda phâr o siswrn. Rydych yn mynd o rwystr system gyfan o 62 ohm i lawr i gyfanswm rhwystr o 30.01 ohm efallai, nad yw'n fantais mor fawr. Yn sicr, yn llawer llai eithafol na mynd o 8 ohm i lawr i 0.01 ohms.
Pa mor Isel Dylai Impedance Allbwn fod?
Rheolaeth gyffredinol gyffredinol iawn yw eich bod am i'r rhwystr allbwn fod o leiaf 10 gwaith yn is na'r disgwyliad mewnbwn disgwyliedig y bydd yn ei fwydo. Fel hyn, nid yw'r rhwystr allbwn yn cael effaith sylweddol ar berfformiad y system. Os yw'r rhwystr allbwn yn llawer mwy na 10 gwaith y rhwystr mewnbwn y bydd yn ei fwydo, gallwch gael ychydig o wahanol broblemau.
Gyda unrhyw electroneg sain, gall rhwystr allbwn rhy uchel greu effeithiau hidlo sy'n achosi anomaleddau ymateb amledd rhyfedd, a hefyd yn arwain at ostyngiad mewn pŵer. Am ragor o wybodaeth am y ffenomenau hyn, edrychwch ar fy erthyglau cyntaf ac ail am sut y gall ceblau siaradwr effeithio ar ansawdd sain.
Gyda mwyhaduron, mae problem ychwanegol. Pan fydd y mwyhadur yn symud y côn siaradwr ymlaen neu yn ôl, mae ataliad y siaradwr yn dwyn y côn yn ôl i safle'r ganolfan. Mae'r weithred hon yn cynhyrchu foltedd sydd wedyn yn cael ei daflu yn ôl yn y amplifier. (Mae'r ffenomen hon yn cael ei alw'n "ôl EMF" neu rym electromotrol yn y cefn.) Os yw rhwystr allbwn y amplifier yn ddigon isel, bydd yn effeithiol iawn bod hynny'n ôl EMF ac yn gweithredu fel brecio ar y côn wrth iddo ddod yn ôl. Os yw rhwystr allbwn y amplifydd yn rhy uchel, ni fydd yn gallu atal y côn, a bydd y côn yn parhau i dyfu'n ôl ac ymlaen nes bydd y ffrithiant yn dod i ben. Mae hyn yn creu effaith gylchol ac yn gwneud nodiadau yn hwyr ar ôl iddynt gael eu stopio.
Gallwch chi weld hyn yn y graddau ffactor gwasgariad o amplifiers. Ffactor dampio yw'r impedance mewnbwn cyfartalog disgwyliedig (8 ohms) wedi'i rannu gan ataliad allbwn y amp. Po fwyaf yw'r nifer, y gwell ffactor llaith.
Impedance Allbwn Amplifier
Gan ein bod yn sôn am ampsi, gadewch i ni ddechrau gyda'r enghraifft honno, a ddangosir yn y llun uchod. Yn gyffredinol, mae rhwystrau siaradwyr yn graddio rhwng 6 a 10 ohm, ond mae'n gyffredin i siaradwyr ollwng i 3 ohm o rwystr ar amlder penodol, a hyd yn oed 2 ohm mewn rhai achosion eithafol. Os ydych chi'n rhedeg dau siaradwr yn gyfochrog, gan fod gosodwyr arferol yn aml yn ei wneud wrth greu systemau sain multiroom , sy'n torri'r rhwystr mewn hanner, sy'n golygu siaradwr sy'n diflannu i 2 ohm, dyweder, mae 100 Hz yn awr yn dipyn i 1 ohm ar yr amlder hwnnw pan wedi ei baratoi gyda siaradwr arall o'r un math. Mae hynny'n achos eithafol, wrth gwrs, ond mae'n rhaid i ddylunwyr mwyhadur roi cyfrif am achosion mor eithafol neu gallent fod yn wynebu pentwr mawr o amps sy'n dod i mewn i'w atgyweirio.
Os ydym yn nodi rhwystr o leiaf 1 ohm, mae hynny'n golygu y dylai'r amp gael rhwystr allbwn o ddim mwy na 0.1 ohm. Yn amlwg, nid oes lle i ychwanegu digon o wrthwynebiad i allbwn y amp i roi unrhyw warchodaeth go iawn i'r dyfeisiau allbwn.
Felly, bydd yn rhaid i'r amplifier gyflogi rhyw fath o gylched amddiffyn. Gallai hynny fod yn rhywbeth sy'n olrhain allbwn cyfredol y amp ac yn datgysylltu'r allbwn os yw'r tynnu presennol yn rhy uchel. Neu gallai fod mor syml â ffiws neu dorri cylched ar linell bŵer AC sy'n dod i mewn neu riliau'r cyflenwad pŵer. Mae'r rhain yn datgysylltu'r cyflenwad pŵer pan fydd y detholiad presennol yn fwy na gall yr amp drin.
Gyda llaw, mae bron pob un o'r amplifyddion pŵer tiwb yn defnyddio trawsyrru allbwn, ac oherwydd mai dim ond coiliau gwifren sydd wedi'u lapio o amgylch ffrâm metel y mae trawsnewidyddion allbwn, mae ganddynt rwystr sylweddol o'u hunain, weithiau cymaint â 0.5 ohm neu hyd yn oed mwy. Mewn gwirionedd, i efelychu sŵn amp tiwb yn ei hachgynyddion solid-state Sunfire (transistor), ychwanegodd y dylunydd enwog Bob Carver "switsh mod" ar hyn o bryd a oedd yn gosod gwrthsefyll 1-ohm mewn cyfres gyda'r dyfeisiau allbwn. Wrth gwrs, roedd hyn yn torri'r gymhareb o leiafbwniad allbwn rhwng 1 a 10 i'r impedance mewnbwn disgwyliedig a drafodwyd gennym uchod, ac felly'n cael effaith sylweddol ar ymateb amlder y siaradwr cysylltiedig, ond dyna'r hyn a gewch gyda llawer o dipiau tiwbiau a dyna'n union yr oedd Carver eisiau efelychu.
02 o 03
Impedance Allbwn / Allbwn Dyfais Ffynhonnell
Gyda dyfais rhagosod neu ffynhonnell (chwaraewr CD, blwch cebl, ac ati), fel y dangosir yn y llun uchod, mae'n sefyllfa wahanol. Yn yr achos hwn, nid ydych yn poeni am bŵer na chyfredol. Y cyfan sydd angen i chi gyfleu'r signal sain yw'r foltedd. Felly, gall y dyfais i lawr yr afon - amplifydd pŵer, yn achos preamp, neu ragdybio, yn achos dyfais ffynhonnell - gael rhwystr mewnbwn uchel. Mae unrhyw rwystr mewnbwn uchel yn rhwystro unrhyw un sy'n dod trwy'r llinell bron yn gyfan gwbl, ond mae'r foltedd yn mynd trwy ddirwy.
Ar gyfer y rhan fwyaf o ampsi a chynamau pŵer, mae rhwystr mewnbwn o 10 i 100 kilohms yn gyffredin. Gall peirianwyr fynd yn uwch, ond efallai y byddant yn cael mwy o sŵn fel hyn. Yn nodweddiadol, mae gan gipiau'r gitâr rwystrau mewnbwn fel arfer o 250 kilohms i 1 megohm, gan fod casgliadau gitâr trydanol fel rheol yn cynnwys rhwystrau allbwn sy'n amrywio o 3 i 10 kilohms.
Gall cylchedau byr fod yn gyffredin â chylchedau lefel llinell, gan ei bod hi'n hawdd rhuthro yn ddamweiniol ddwy gynhyrchydd noeth plygell RCA yn erbyn darn o fetel sy'n eu prysuro allan. Felly, mae impedances allbwn o 100 ohm neu fwy yn gyffredin mewn preamps a dyfeisiau ffynhonnell. Rwyf wedi gweld ychydig o elfennau egsotig, pen uchel gyda rhwystrau allbwn lefel-linell mor isel â 2 ohm, ond bydd y rhain naill ai naill ai â throsglwyddyddion allbwn trwm iawn neu gylched amddiffyn er mwyn atal difrod rhag briffiau. Mewn rhai achosion, efallai y bydd ganddynt gynhwysydd clymu yn yr allbwn i rwystro foltedd DC ac i atal allbwn dyfais allbwn.
Mae preamps Phono yn bwnc gwahanol yn gyfan gwbl. Er eu bod fel arfer yn cael rhwystriadau allbwn tebyg i rai chwaraewr CD, mae eu rhwystrau mewnbwn yn wahanol iawn i'r rheiny sydd â rhagliad llwyfan llinell. Mae hynny'n ormod i fynd i mewn yma. Efallai y byddaf yn cloddio i'r pwnc hwnnw mewn erthygl arall.
03 o 03
Impedance Allbwn Amp Aur
Mae'r cynnydd mewn poblogrwydd clustffonau wedi dod â'r trefniant rhwystro system rhyfedd, anhygoel, sy'n nodweddiadol o ffenestri penffôn nodweddiadol i'r sylw. Yn wahanol i ampsi confensiynol, mae amps ffonau yn dod mewn amrywiaeth eang o rwystrau allbwn. Efallai y bydd rhwystrau ffonau rhad, fel y rhai sydd wedi'u cynnwys yn y rhan fwyaf o gyfrifiaduron laptop, yn rhwystro allbwn cyn gynted â 75 neu hyd at 100 ohm, er bod rhwystr ffonau fel arfer yn amrywio o tua 16 i 70 ohm.
Mae'n brin i ddefnyddiwr ddatgysylltu ac ailgysylltu siaradwyr pan fo amp yn rhedeg, a hefyd yn anghyffredin i geblau siaradwyr gael eu difrodi pan fydd amp yn rhedeg. Ond gyda chlyffon, mae'r pethau hyn yn digwydd drwy'r amser. Fel arfer bydd pobl yn cysylltu neu'n datgysylltu clustffonau pan mae amp ffon yn rhedeg. Mae ceblau ffôn yn aml yn cael eu difrodi - weithiau'n creu cylched byr - tra maent yn cael eu defnyddio. Wrth gwrs, mae'r rhan fwyaf o ampsau penffôn yn ddyfeisiau rhad, a all wneud ychwanegu cylched diogelu gweddus yn gost-waharddol. Felly mae'r rhan fwyaf o weithgynhyrchwyr yn cymryd y ffordd haws i ffwrdd: Maent yn codi rhwystr allbwn yr amsugno trwy ychwanegu gwrthydd (neu weithiau'n gynhwysydd).
Fel y gwelwch yn fy mhwyntiadau headphone (ewch i lawr i'r ail graff), gall impedance allbwn uchel gael effaith enfawr ar ymateb amlder ffon. Rwyf yn mesur ymateb amlder ffonffon gyntaf gyda chyfarpar ffonau Cerddorol Fidelity sydd â rhwystr allbwn 5-ohm, ac eto gyda 70 ohm o wrthwynebiad ychwanegol yn cael ei ychwanegu i greu cyfanswm impedance o 75 ohms.
Bydd yr effaith y bydd impedance allbwn uchel yn amrywio gyda rhwystr y ffôn ffôn cysylltiedig, ac yn enwedig gyda'r newid yn rhwystr y ffôn ar wahanol amleddau. Fel rheol bydd cerrigau sydd â swing mawr rhwystro - fel y bydd y rhan fwyaf o fodelau mewn-glust gyda gyrwyr cytbwys-ymgorffori - yn dangos newidiadau sylweddol mewn ymateb amlder pan fyddwch chi'n newid o amp gyda rhwystr allbwn isel i un gyda rhwystr allbwn uchel. Yn aml, bydd ffon â pheth cydbwysedd tonal naturiol pan gaiff ei ddefnyddio gyda ffynhonnell rhwystro isel yn cael cydbwysedd gwael a thawel wrth ei ddefnyddio gyda ffynhonnell atal uchel.
Yn ffodus, mae impedance allbwn isel ar gael mewn llawer o ampsau ffonau pen uchel (yn enwedig modelau cyflwr sefydlog), a hyd yn oed rhai o'r sglodion fideo headphone bach wedi'u cynnwys mewn dyfeisiau fel iPhones. Fel rheol, nid oes unrhyw ffordd o wybod yn sicr os yw ffonffon yn cael ei leisio i'w ddefnyddio gydag argyfyngau allbwn uchel neu isel, ond mae'n well gennyf gadw gyda rhwystr allbwn isel am y rhesymau a nodwyd yn gynharach yn yr erthygl hon.
Byddai'n well gennyf beidio â defnyddio clustffonau gyda swings impedance enfawr a fyddai'n achosi newidiadau ymateb amlder pan gawsant eu defnyddio gydag ampsau ffonau sydd â rhwystr allbwn uchel (fel yr un yn y laptop rwy'n tyipio hyn). Yn anffodus, fodd bynnag, yn gyffredinol, mae'n well gennyf sain sain pennawd cytbwys-clustog mewn clust i un sy'n defnyddio gyrwyr deinamig, felly pan fyddaf yn defnyddio'r clustffonau hyn gyda'm laptop, rwyf fel arfer yn cysylltu amp amp / USB amp / DAC ffôn allanol.
Gwn fod hyn wedi bod yn esboniad hir-wynt, ond mae rhwystr allbwn yn bwnc cymhleth. Diolch am ddwyn gyda mi, ac os oes gennych unrhyw gwestiynau neu os adawais rywbeth allan, anfonwch e-bost ataf a rhowch wybod i mi.