आउटपुट इम्पेडन्स म्हणजे काय?

03 01

ऑडिओ इलेक्ट्रॉनिक्स मधील सर्वात गोंधळात टाकणारे विषयांतील एक सामना

जेव्हा मी ऑडिओची मूलतत्त्वे शिकत होतो तेव्हा माझ्या लक्षात येणं कठीण असणाऱ्या संकल्पनांपैकी एक म्हणजे आउटपुट आक्षेप. इनपुट प्रतिबंधात्मकता म्हणजे मी स्पीकरच्या उदाहरणावरून , सहजतेने समजून घेतली. कारण, एक स्पीकर ड्रायव्हरमध्ये वायरचे कुंडल असते आणि मला माहित होते की वायरची कुंडली वीज प्रवाह थांबवते. पण आऊपुट प्रतिबाधा? एक ऍप्लिपिफायर किंवा प्रीम्पमध्ये त्याच्या आऊटपुटमधे किती अडथळा आहे, मला आश्चर्य वाटले? प्रत्येक वाहन चालविण्याइतके शक्य व्हाल्ट आणि अॅड डिलिव्ह होऊ इच्छित नाही का?

वर्षानुवर्षे वाचक आणि उत्साही लोकांबरोबर माझ्या चॅटमध्ये, मला हे कळून आले आहे की मी फक्त एवढेच नाही ज्याने उत्पादन प्रतिबंधाची संपूर्ण कल्पना प्राप्त केली नाही. म्हणून मला वाटले की त्या विषयावर एक प्राइमर करणे चांगले होईल. या लेखात, मी तीन सामान्य आणि भिन्न भिन्न परिस्थितींशी व्यवहार करणार आहे: प्रीमप्स, एम्पप्स आणि हेडफोन अॅम्पस

प्रथम, चला संक्षिप्ततेच्या संकल्पनेचा थोडक्यात आढावा घेऊया. विरोध म्हणजे डीसी वीजच्या प्रवाहावर काही मर्यादा आहे. प्रतिबंधात्मक मुळात समान गोष्ट आहे, परंतु डीसीऐवजी एसी आहे. थोडक्यात, एक घटक impedance विद्युत सिग्नल बदल वारंवारिता बदलू जाईल. उदाहरणार्थ, वायरचे एक लहान कुंडल 1 हर्ट्झवर शून्य असणार आहे परंतु 100 kHz वर उच्च प्रतिबाधा असेल. एक कॅपेसिटर जवळजवळ 1 हर्ट्झवर अमर्याद impedance असू शकते पण जवळजवळ 100 kHz नाही impedance

आउटपुट प्रतिबध्दता हा प्रीमॅप किंवा अँप्लीफायरच्या आउटपुट डिव्हाइसेस (सहसा ट्रान्सिस्टर, परंतु संभवत: ट्रान्सफॉर्मर किंवा नलिका) आणि घटकच्या प्रत्यक्ष आउटपुट टर्मिनल्स यांच्यातील प्रतिबंधात्मक प्रमाण आहे. यात साधन स्वतःच्या अंतर्गत प्रतिबंधाचा समावेश आहे.

आपल्याला आउटपुट प्रतिबंधाची आवश्यकता का आहे?

मग एखाद्या घटकामध्ये आऊपुट प्रतिबाधा का आहे? बहुतांश भागांसाठी, हे शॉर्ट सर्किटपासून होणाऱ्या नुकसानापासून संरक्षण करणे आहे.

कोणताही आउटपुट डिव्हाइस विद्यमान विद्यमान विद्युत क्षमतेच्या मर्यादेत मर्यादित आहे. जर डिव्हाइसचे आउटपुट कमी केले गेले आहे, तर प्रचंड प्रमाणात चालू ठेवण्यास सांगितले जात आहे. उदाहरणार्थ, 2.83-व्होल्टच्या आउटपुट सिग्नलमधून एक विशिष्ट 8-ओम स्पीकरमध्ये सध्याचे 0.35 एम्प आणि 1 वॅटचे उर्जेचे उत्पादन होईल. तिथे काहीच हरकत नाही. पण 0.01 ohms impedance असलेली एक वायर एम्पलीफायरच्या आऊटपुट टर्मिनलमध्ये जोडलेली होती तर तीच 2.83-व्होल्टच्या आउटपुट सिग्नलमध्ये 282.7 अॅम्प्स आणि 800 वॅटची सद्यस्थिती असेल. त्यापेक्षा बरेच काही, अधिक आउटपुट डिव्हाइसेस वितरीत करू शकत नाहीत. एम्प मध्ये काही प्रकारचे संरक्षक सर्किट किंवा उपकरणे असतील तर, आउटपुट डिव्हाइस अधिकाधिक गरम होईल आणि कदाचित कायमचे नुकसान होईल. आणि होय, तो अगदी आग लागणे शकते

आऊटपुटमध्ये बांधण्यात काही प्रमाणात अडथळा निर्माण केल्याने, घटकांना स्पष्टपणे शॉर्ट सर्किट्सपासून जास्त संरक्षण आहे कारण आउटपुट आबर्ड नेहमी सर्किटमध्ये असतो. सांगा की आपल्याकडे 32 ओम हेडफोन्सची एक जोडी चालवून, 30 ऑमचे आऊटपुट प्रतिबंधासह हेडफोन amp आहे आणि आपण काट्याने जोडीने तोडणे हे हेडफोन कॉर्ड लहान आहेत. आपण 62 ohms च्या एकूण प्रणाली प्रतिबंधातून कदाचित 30.01 ohms च्या एकूण प्रतिबंधातून जाऊ शकता, जे इतके मोठे सौदे नाही 8 ohms खाली 0.01 ohms पर्यंत जाण्यापेक्षा नक्कीच खूप कमी खूपच कमी.

कमी आउटपुट प्रतिबंधात्मक असावे काय?

ऑडिओमधील थंबचा एक अतिशय सामान्य नियम हा आहे की आपण आऊटपुट प्रतिबंधाची अपेक्षित इनपुट प्रतिबंधापेक्षा 10 पट कमी असणे आवश्यक आहे जे ते फीड करेल. अशाप्रकारे, आऊटपुट प्रतिबंधाचा परिणाम प्रणालीच्या कार्यक्षमतेवर फारसा प्रभाव नाही. उत्पादन प्रतिबंधात जेवण केल्याचे इनपुट बार 10 पटपेक्षा जास्त असेल तर आपण काही भिन्न समस्या मिळवू शकता.

कोणत्याही ऑडिओ इलेक्ट्रॉनिक्ससह, एक खूप मोठे उत्पादन प्रतिबंधात्मक फिल्टरिंग प्रभाव निर्माण करतो ज्यामुळे अवाढव्य वारंवारता प्रतिसाद विसंगती होते आणि कमी पॉवर आऊटपुट देखील बनते. या घटनांबद्दल अधिक, स्पीकर केबल्सची ध्वनिमान गुणवत्ता कशी प्रभावित करतात याबद्दल माझे प्रथम आणि दुसरे लेख पहा.

एम्पिल्फायर्ससह, एक अतिरिक्त समस्या आहे. जेव्हा ऍप्लिपिफायर स्पीकर शन पुढे किंवा मागे वळते तेव्हा स्पीकरच्या निलंबनाने शंकूचे केंद्रस्थानी स्थितीत परत फिरते. ही कृती व्होल्टेज व्युत्पन्न करते जे मग परत एम्पलीफायरवर फेकले जाते. (या इंद्रियगोचरला "ईएमएफ परत" किंवा रिव्हर्स इलेक्ट्रोमॉटीव्ही फोर्स म्हणून ओळखले जाते.) जर एम्पलीफायरचा आऊटपुट कमी कमी आहे, तर तो ईएमएफ परत प्रभावीपणे कमी करेल आणि शंकूवर ब्रेक म्हणून काम करेल जसे ते परत उगवेल. जर अँपरिफायरचे आऊटपुट इंपॅसन्स खूप जास्त असेल तर ते शंकू थांबवू शकणार नाही आणि घर्षण थांबणे होईपर्यंत शंकू मागे व पुढे पुढे सुरू राहील. हे रिंगिंग प्रभाव तयार करते आणि थांबविण्यास सुरुवात केल्यावर नोट्स तयार होतात.

आपण एम्प्लीफायर्सच्या ओलसर फॅक्टर रेटिंगमध्ये हे पाहू शकता. डंपिंग फॅक्टर म्हणजे अपेक्षित सरासरी इनपुट इम्पॅडन्स (8 ohms). संख्या जितकी जास्त असेल तितकीच भिंत भिंत करणारा घटक.

एम्पलीफायर आउटपुट प्रतिबध्दता

आम्ही अॅम्पोर्सबद्दल बोलत असल्यामुळे, त्या उदाहरणावरून प्रारंभ करूया, जे वरील रेखांकनात दर्शविले आहे. स्पीकर impedances विशेषत 6 ते 10 ohms रेट आहेत, परंतु स्पीकर्स विशिष्ट फ्रिक्वेन्सी 3 ohms impedance ड्रॉप, आणि अगदी काही अत्यंत प्रकरणांमध्ये 2 ohms सामान्य आहे. आपण दोन स्पीकर समांतर चालवत असल्यास, कस्टम इन्स्टॉलर बहुतेक वेळा जेव्हा मल्टिरोम ऑडिओ सिस्टीम तयार करते तेव्हा करतात , जे अर्ध्यात प्रतिबाधात कमी करते, म्हणजे एक स्पीकर जो 2 ohms वर उतारतो, असे म्हणते की, 100 हर्ट्झ आता त्या आवृत्तीत 1 ओम पर्यंत कमी होते जेव्हा हे समान प्रकारच्या दुसर्या वक्त्याला जोडलेले हे अत्यंत प्रकरण आहे, अर्थातच, परंतु अँप्पिलिफायर डिझाइनरांना अशा अत्यंत प्रकरणांची नोंद घ्यावी लागते किंवा त्यांना दुरूस्तीसाठी येणार्या अॅम्पोल्सचा मोठा ढीग तोंड द्यावा लागतो.

जर आपण 1 ओम च्या किमान स्पीकर प्रतिबंधाचा विचार केला असेल, तर याचा अर्थ असा आहे की एमएफ़मध्ये 0.1 ओमपेक्षा कमी ऑप्शन प्रतिबंधात असणे आवश्यक आहे. स्पष्टपणे, आऊटपुटचे कोणतेही वास्तविक संरक्षण देणे यासाठी या amp च्या आउटपुटमध्ये पुरेसा प्रतिकार जोडण्यासाठी काहीच जागा नाही.

अशाप्रकारे, एम्पलीफायरला काही प्रकारचे संरक्षण सर्किट काम करावे लागेल. ते असे असू शकते जे एमओपीचे वर्तमान आऊटपुट ट्रॅक करते आणि वर्तमान ड्रॉ खूप जास्त असल्यास आउटपुट डिस्कनेक्ट करते. किंवा येणारे एसी पॉवर लाईनवर किंवा वीज पुरवठ्याचे मार्ग असलेल्या फ्यूज किंवा सर्किट ब्रेकर सारखे सोपे असू शकते. जेव्हा विद्यमान ड्रॉ AMP हाताळता येईल त्यापेक्षा जास्त असेल तेव्हा हे वीज पुरवठा खंडित करते.

प्रसंगोपात, जवळजवळ सर्व ट्यूब पावर एम्पलीफायर आउटपुट ट्रान्सफॉर्मर वापरतात, आणि कारण आऊटपुट ट्रान्सफॉर्मर फक्त धातूच्या फ्रेमभोवती गुंडाळलेल्या तारांची कॉइल्स आहेत, त्यांच्याकडे त्यांच्या स्वत: च्या बराचसा अवास्तव असतो, कधीकधी 0.5 ओम किंवा त्यापेक्षा जास्त खरं तर, त्याच्या सनफिअर सॉलिड-स्टेट (ट्रान्झिस्टर) ऍम्पिल्फीअरमध्ये एका ट्यूब ऍबफ्यूमचा आवाज ऐकण्यासाठी, प्रसिद्ध डिझायनर बॉब कार्व्हरने "चालू मोड" स्विच जो त्यामध्ये आउटपुट डिव्हाइसेससह मालिकामध्ये 1-ओमॅस्ट रेजिस्टर ठेवले. अर्थातच, आम्ही वरील भागावर अपेक्षित इनपुट प्रतिबंधासाठी 1 ते 10 करीता आउटपुट आम्ल ते कमी करत आहोत, आणि अशा प्रकारे कनेक्ट केलेल्या स्पीकरच्या वारंवारतेच्या प्रतिसादावर एक मोठा प्रभाव पडला आहे, परंतु आपण अनेक ट्यूब अॅम्प्स आणि कार्व्हरला अनुकरण करण्याची इच्छा होती हे नक्कीच आहे.

02 ते 03

प्रीमॅप / स्त्रोत डिव्हाइस आउटपुट प्रतिबंधात्मक

उपरोक्त रेखांप्रमाणे दर्शविल्याप्रमाणे प्रीमॅप किंवा स्त्रोत डिव्हाइससह (सीडी प्लेयर, केबल बॉक्स, वगैरे), ही वेगळी परिस्थिती आहे. या प्रकरणात, आपण शक्ती किंवा वर्तमान काळजी नाही आपल्याला ऑडिओ सिग्नल सांगण्याची आवश्यकता असणारी सर्व व्होल्टेज आहे. अशा प्रकारे, डाउनस्ट्रीम डिव्हाइस - प्रिम्पच्या बाबतीत, प्रीमॅपच्या बाबतीत किंवा प्रीमॅप, स्त्रोत डिव्हाइसच्या बाबतीत - एक उच्च इनपुट आक्षेप असू शकतो. कोणत्याही वर्तमान ओळीच्या माध्यमातून येणारे जवळजवळ संपूर्णपणे उच्च इनपुट प्रतिबंधाद्वारे अवरोधित केले जाते, परंतु व्हाल्ट केवळ दंडापर्यंत पोचते.

बहुतांश विद्युत Amps आणि preamps साठी, 10 ते 100 kilohms एक इनपुट impedance सामान्य आहे. अभियंते उच्च जाउ शकतात, परंतु त्यानी ते अधिक आवाज मिळवू शकतात. प्रसंगोपात, गिटार एएमप्स मध्ये विशेषत: 250 किलोहॅमचे 1 मेगावॅममध्ये इनपुट बाधा होते, कारण इलेक्ट्रिक गिटार पिकअपमध्ये नेहमी 3 ते 10 किलोहॅम एवढा आउटपुट आक्षेप असतो.

रेषा-स्तरीय सर्किटमध्ये शॉर्ट सर्किट सामान्य असू शकतात, कारण आरसीए प्लगच्या दोन नग्न कॅंडॅक्टर्सने त्यास छोट्यात ठेवलेल्या धातूच्या विरूद्ध अनैतिकपणे गुंग करणे सोपे होते. त्यामुळे preloads आणि स्त्रोत डिव्हाइसेसमध्ये 100 ohms किंवा त्यापेक्षा जास्त उत्पादन impedances सामान्य आहे. मी कमीतकमी दोन ohms कमी दर्जाची उत्पादन impedances असलेल्या काही विदेशी, उच्च ओवरनंतर घटक पाहिले आहे, परंतु यापैकी एक खूप मोठा शुल्क आकारणी ट्रांझिस्टर किंवा शॉर्ट्सपासून नुकसान टाळण्यासाठी संरक्षण सर्किट असेल. काही प्रकरणांमध्ये, डीसी व्होल्टेजला रोखण्यासाठी आणि आऊटपुट डिव्हाइस बर्नआउटला रोखण्यासाठी त्यांच्याकडे एक जोडणी कॅपिटिटर असू शकतात.

फोनो प्रीमॅप्स संपूर्णपणे वेगळे विषय आहेत. ते विशेषत: सीडी प्लेयर प्रमाणेच आऊटपुट इंपॅक्शन असतात, तर त्यांचे इनपुट आक्षेप रेषा-स्टेज प्रीमॅम्पपेक्षा फार वेगळे असतात. इथे जाण्यासाठी खूप आहे कदाचित मी दुसऱ्या लेखात त्या विषयात खणले असेल.

03 03 03

हेडफोन एएमपी आउटपुट इम्पेन्सन्स

हेडफोन्सच्या लोकप्रियतेत वाढ झाल्यामुळे ठळक वैशिष्ट्यपूर्ण हेडफोन अॅम्पोर्सची नॉन-स्टॅन्डर्ड सिस्टम इम्पॅडेन्स व्यवस्था आली आहे. पारंपारिक अॅम्पसच्या विपरीत, हेडफोन ऍम्पो उत्पादन निर्यातीतील विविधता आणते. हेडफोन आयाम सामान्यतः सुमारे 16 ते 70 ohms पर्यंत असूनही, बहुतांश लॅपटॉप संगणकात बांधले गेलेल्या लोकांसारखेच स्वस्त हेडफोन अॅम्प्स 75 किंवा 100 ओमपेक्षा जास्त उत्पादन प्रतिबंधात्मक असू शकतात.

एखाद्या ग्राहकास जेव्हा एखादे अॅप्स चालू असते तेव्हा स्पीकर डिस्कनेक्ट आणि रीकनेक्ट करणे आणि एखादा एपी कॉम्प्युटर चालू असताना स्पीकर केबल्समध्ये दुर्मीळ होत चालणे हे दुर्मीळ असते. परंतु हेडफोनसह, या गोष्टी नेहमीच घडतात हेडफोन amp चालू असताना लोक नियमितपणे हेडफोन कनेक्ट किंवा डिस्कनेक्ट करतात हेडफोन केबल्सचे नेहमी नुकसान झाले आहे - काहीवेळा शॉर्ट सर्किट तयार करताना - ते वापरत असताना. अर्थात, सर्वाधिक हेडफोन अॅप्स स्वस्त उपकरण आहेत, जे एक सभ्य संरक्षण सर्किट मूल्य-प्रतिबंधात्मक जोडू शकतात. तर बर्याच निर्मात्यांना सोपा मार्ग लागतो: ते एक रेसिस्टर (किंवा कधीकधी कॅपेसिटर) जोडून अँप्ल्यूफायरची आऊटपुट प्रतिबध्दता वाढवतात.

आपण माझ्या हेडफोन मापदंड मध्ये पाहू शकता (दुसरा आलेख खाली जा), उच्च उत्पादन impedance एक हेडफोन च्या वारंवारता प्रतिसाद एक प्रचंड परिणाम असू शकतात. मी प्रथम एका हेडफोनचे वारंवारता प्रतिसाद मोजते ज्यामध्ये 5-ओम उत्पादन प्रतिबंधात्मक असलेल्या म्युझिकल फिडेलिटी हेडफोन amp असतो, नंतर आणखी 70 ohms च्या प्रतिकार शक्तीसह 75 ohms चे एकूण उत्पादन प्रतिबंधात्मक उत्पन्न

एक उच्च उत्पादन प्रतिबंधात्मक जोडणी हे हेडफोनच्या प्रतिबांधणीनुसार बदलते, आणि विशेषत: वेगवेगळ्या फ्रिक्वेन्सीवर हेडफोनच्या प्रतिबंधातील बदलांसह परिणाम. हेडफोन जे मोठे प्रतिबंधात्मक स्विचेस आहेत - संतुलित-कवच चालणाऱ्या ड्रायव्हर असणाऱ्या बहुतांश इअर मॉडेल्सप्रमाणे - जेव्हा आपण उच्च आउटपुट प्रतिबंधासह कमी आउटपुट प्रतिबंधासह एपीमधून बदलता तेव्हा सामान्यत: वारंवारतेच्या परिणामी मोठे बदल दर्शविले जातील. बर्याचदा, उच्च-आयाम स्त्रोतासह वापरले जाणारे कमी-आयाम स्त्रोत असणाऱ्या एका हेडफोनमध्ये नैसर्गिकरित्या ध्वनीचा तळाचा संतुलन असतो तेव्हा तो खाली बसलेला असतो, कंटाळवाणा वाटत असतो

बर्याचदा, कमी उत्पादन प्रतिबंधात्मकता अनेक हाय-एंड हेडफोन अॅम्प्समध्ये (विशेषत: घन-राज्य मॉडेल) उपलब्ध आहे, आणि आयफोन सारख्या उपकरणांमध्ये बनविलेले काही हेडफोन amp चिप्सही आहेत. उच्च किंवा कमी आऊपुट impedances वापरण्यासाठी एक हेडफोन आवाज दिला आहे तर निश्चितपणे माहित नाही मार्ग आहे, पण मी या लेखातील पूर्वी उद्धृत कारणांसाठी कमी आउटपुट impedance सह चिकटविणे पसंत.

मी हेडफोनचा वापर मोठ्या इंपिडन्स स्विन्जसह करू इच्छित नाही ज्यामुळे हेडफोन ऍम्प्ससह वापरले जाणारे वारंवारता बदल घडतात जे उच्च उत्पादन प्रतिबंधात्मक आहेत (जसे की लॅपटॉपमध्ये मी हे टाईप करत आहे). दुर्दैवाने, जरी मी हेडफोन्सचा वापर माझ्या लॅपटॉपसह वापरतो तेव्हा मी सामान्यतः एक बाह्य एम्प किंवा यूएसबी हेडफोन ऍम्प / डॅक कनेक्ट करतो.

मला माहित आहे की हे एक दीर्घ-वक्र स्पष्टीकरण आहे, परंतु आऊटपुट प्रतिबंधाचा एक जटिल विषय आहे. माझ्याशी वागण्याबद्दल धन्यवाद, आणि जर मला काही प्रश्न असतील किंवा मी काहीतरी सोडले असेल तर मला ई-मेल पाठवा आणि मला कळवा.