מה זה עכבת פלט?

01 מתוך 03

התמודדות עם אחד הנושאים מבלבל ביותר בתחום האלקטרוניקה אודיו

כאשר למדתי את היסודות של אודיו, אחד המושגים שהיה הכי קשה לי להבין היה עכבה פלט. קלט עכבה הבנתי באופן אינסטינקטיבי, מתוך הדוגמה של הדובר . אחרי הכל, הנהג דובר מכיל סליל של חוט, וידעתי כי סליל של חוט מתנגד זרימה חשמלית. אבל עכבה פלט ? למה מגבר או preamp יש עכבה על הפלט שלה, תהיתי? האם הוא לא רוצה לספק כל וולט אפשרי ומגבר לכל מה שהוא נוהג?

בשיחות שלי עם קוראים וחובבים במשך השנים, הבנתי שאני לא היחיד שלא קיבל את כל הרעיון של עכבת פלט. אז חשבתי שזה יהיה נחמד לעשות פריימר בנושא. במאמר זה, אני להתמודד עם שלושה מצבים נפוצים מאוד שונים: preamps, מגברים ואוזניות אמפר.

ראשית, בואו בקצרה לסכם את הרעיון של עכבה . ההתנגדות היא המידה שבה משהו מגביל את זרימת החשמל DC. העכבה היא בעצם אותו הדבר, אבל עם AC במקום DC. בדרך כלל, עכבה של רכיב ישתנה כמו התדר של האות חשמל שינויים. לדוגמה, סליל קטן של חוט יהיה כמעט אפס עכבה ב 1 הרץ אבל עכבה גבוהה ב 100 קילוהרץ. קבלים אולי יש עכבה אינסופית כמעט 1 הרץ אבל כמעט שום עכבה ב 100 קילוהרץ.

עכבת היציאה היא כמות העכבה בין התקני פלט של preamp או מגבר (בדרך כלל טרנזיסטורים, אבל אולי שנאי או צינור) ואת מסופי המוצא בפועל של הרכיב. זה כולל את העכבה הפנימית של המכשיר עצמו.

למה אתה צריך עכבת פלט?

אז למה רכיב יש עכבה פלט? על פי רוב, זה כדי להגן עליו מפני נזק מעגלים קצרים.

כל התקן פלט מוגבל בכמות הזרם החשמלי שהוא יכול לטפל בו. אם הפלט של המכשיר הוא קצר, זה מתבקש לספק כמות עצומה של זרם. לדוגמה, אות פלט של 2.83 וולט יפיק זרם של 0.35 אמפר ו 1 ואט של כוח לרמקול אופייני 8 אוהם. אין בעיה שם. אבל אם חוט עם עכבה 0.01 אוהם היו מחוברים על פני מסופי פלט של מגבר, אותו אות פלט של 2.83 וולט יפיק זרם של 282.7 אמפר ו -800 ואט של חשמל. זה רחוק, הרבה יותר מאשר רוב התקני הפלט יכולים לספק. אלא אם המגבר יש איזשהו מעגל הגנה או התקן, אז המכשיר פלט יהיה להתחמם יתר על המידה, וכנראה סובלים נזק קבוע. כן, זה יכול אפילו לתפוס אש.

עם כמות מסוימת של עכבה מובנית לתוך הפלט, הרכיב ללא ספק יש הגנה רבה יותר נגד מעגלים קצרים, כי עכבת פלט תמיד במעגל. תגיד שיש לך מגבר אוזניות עם עכבה פלט של 30 אוהם, נהיגה זוג אוזניות 32-אוהם, ואתה קצר את כבל האוזניות על ידי בטעות לחתוך אותו עם מספריים. אתה הולך ממערכת של עכבה הכוללת של 62 אוהם עד לעכבה מוחלטת של אולי 30.01 אוהם, וזה לא כזה עניין גדול. בהחלט הרבה פחות קיצוני מאשר הולך מ 8 אוהם עד 0.01 אוהם.

איך נמוכה צריכה להיות התנגדות עכבה?

כלל כללי מאוד באודיו הוא שאתה רוצה את עכבת פלט להיות לפחות 10 פעמים נמוך יותר מאשר קלט את העכבה קלט זה יהיה להאכיל. בדרך זו, לעכבת המוצא אין השפעה משמעותית על ביצועי המערכת. אם עכבה פלט הוא הרבה יותר מ 10 פעמים עכבה קלט כי זה יהיה להאכיל, אתה יכול לקבל כמה בעיות שונות.

עם כל האלקטרוניקה שמע, עכבה פלט גבוה מדי יכול ליצור אפקטים סינון שגורמים אנומליות תגובה תדירות מוזרה, וגם לגרום לירידה בצריכת החשמל. לקבלת מידע נוסף על תופעות אלה, בדוק את המאמרים הראשונים והשני על איך כבלים רמקול יכול להשפיע על איכות הצליל.

עם מגברים, יש בעיה נוספת. כאשר המגבר מזיז את חרטום הרמקול קדימה או אחורה, השעיית הדובר מעבירה את החרוט בחזרה למקומו. פעולה זו יוצרת מתח אשר נזרק אז בחזרה המגבר. (תופעה זו ידועה בשם "חזרה EMF" או כוח electromotive הפוך.) אם עכבת פלט של המגבר הוא נמוך מספיק, זה יהיה קצר קצר למעשה בחזרה EMF ולפעול כמו בלם על חרוט כפי שהוא מעייף בחזרה. אם עכבת המוצא של המגבר גבוהה מדי, הוא לא יוכל לעצור את הקונוס, והחרוט ימשיך לקפוץ קדימה ואחורה עד שייפסק החיכוך. זה יוצר אפקט צלצול ועושה הערות להתעכב לאחר שהם היו אמורים לעצור.

אתה יכול לראות את זה בדירוג גורם דעיכת המגברים. גורם הדעיכה הוא עכבת הכניסה הממוצעת הצפויה (8 אוהם) המחולקת בעכבת המוצא של המגבר. ככל שהמספר גבוה יותר, כך גורם הטעינה טוב יותר.

מגבר

מכיוון שאנו מדברים על מגברים, נתחיל בדוגמה זו, המופיעה בציור לעיל. עכברי רמקולים מדורגים בדרך כלל 6 עד 10 אוהם, אבל זה נפוץ עבור הרמקולים לרדת ל 3 אוהם עכבה בתדרים מסוימים, ואפילו 2 אוהם במקרים קיצוניים מסוימים. אם אתה מפעיל שני רמקולים במקביל, כמו מתקינים מותאמים אישית לעשות לעתים קרובות בעת יצירת מערכות שמע multroom , כי חתכים עכבה במחצית, כלומר רמקול כי dips ל 2 אוהם ב, למשל, 100 הרץ עכשיו מטבול 1 אוהם בתדר זה כאשר זה יחד עם רמקול אחר מאותו סוג. זה מקרה קיצוני, כמובן, אבל מעצבי מגבר צריך להסביר מקרים קיצוניים כאלה או שהם יכולים להיות מול ערימה גדולה של אמפר מגיע לתיקון.

אם אנחנו חושבים עכבה רמקול מינימלי של 1 אוהם, זה אומר המגבר צריך להיות עכבה פלט של לא יותר מ 0.1 אוהם. ברור, אין מקום להוסיף מספיק התנגדות זה פלט של המגבר לתת את התקני פלט כל הגנה אמיתית.

לפיכך, המגבר יצטרך להעסיק מעין מעגל הגנה. זה יכול להיות משהו עוקב אחר התפוקה הנוכחית של המגבר ומנתק את הפלט אם הציור הנוכחי גבוה מדי. או שזה יכול להיות פשוט כמו נתיך או מפסק חשמלי על קו החשמל הנכנס AC או מסילות של אספקת החשמל. אלה לנתק את אספקת החשמל כאשר הציור הנוכחי הוא יותר מאשר המגבר יכול לטפל.

אגב, כמעט כל מגברי הספק של הצינור משתמשים בשנאי המוצא, ומכיוון ששנאי המוצא הם רק סלילי חוטים עטופים סביב מסגרת מתכת, יש להם עכבה משמעותית משלהם, לפעמים עד 0.5 ohm או אפילו יותר. למעשה, כדי לדמות את הצליל של מגבר צינור במגבר שלו מצב מוצק (טרנזיסטור) מגבר, המעצב המפורסם בוב קארבר הוסיף מתג "מצב הנוכחי" כי הציב נגד 1 אוהם בסדרה עם התקני פלט. כמובן, זה הפר את יחס מינימלי של 1 עד 10 המינימום של עכבת פלט לעכבת קלט צפוי כי דנו לעיל, ולכן היתה השפעה משמעותית על התגובה תדר של הדובר מחובר, אבל זה מה שאתה מקבל עם מגברים רבים צינור זה בדיוק מה שקרבר רצה לדמות.

02 מתוך 03

עכבר

עם התקן preamp או מקור (נגן תקליטורים, תיבת כבלים וכו '), כפי שמוצג בציור לעיל, זה מצב אחר. במקרה זה, לא אכפת לך כוח או הנוכחי. כל מה שאתה צריך להעביר את אות השמע הוא המתח. לכן, מכשיר במורד הזרם - מגבר כוח, במקרה של preamp, או preamp, במקרה של מכשיר המקור - יכול להיות עכבה קלט גבוהה. כל זרם שמגיע דרך הקו נחסם כמעט לחלוטין על ידי עכבת קלט גבוהה זו, אבל המתח עובר דרך בסדר גמור.

עבור רוב המגברים כוח preamps, עכבה קלט של 10-100 קילוהם הוא נפוץ. מהנדסים יכולים ללכת גבוה יותר, אבל הם עשויים לקבל יותר רעש ככה. אגב, מגברי גיטרה בדרך כלל יש עכבות קלט של 250 קילו-ק"ג עד 1 מגה-אםם, כיוון שלאיסוף גיטרה חשמלית יש בדרך כלל עכבות פלט הנעות בין 3 ל -10 קילו-אוהמים.

מעגלים קצרים יכולים להיות נפוצים עם מעגלים ברמת קו, כי זה כל כך קל לשפשף בטעות את שני מוליכים עירום של תקע RCA נגד פיסת מתכת כי קצר אותם החוצה. לכן, עכברי פלט של 100 אוהם או יותר נפוצים ב preamps והתקני המקור. ראיתי כמה אקזוטיים, high-end רכיבים עם קו ברמה ברמת עכבות פלט נמוך כמו 2 אוהם, אבל אלה יהיו גם טרנזיסטורים פלט כבד מאוד או מעגל הגנה כדי למנוע נזק מכנסיים קצרים. במקרים מסוימים, הם עשויים להיות קבלים צימוד על הפלט לחסום מתח DC ולמנוע שסתום התקן פלט.

Phono preamps הם נושא אחר לגמרי. בעוד הם בדרך כלל יש עכבות פלט דומים לאלה של נגן CD, עכבות קלט שלהם שונים מאוד מאלו של preamp שלב השורה. זה יותר מדי להיכנס לכאן. אולי אני אתפוס את הנושא הזה במאמר אחר.

03 מתוך 03

אוזניות

גל הפופולריות של האוזניות הביאה את מערכת העכבות המוזרה למדי, הלא סטנדרטית, של מגברי אוזניות אופייניים לזרקור. שלא כמו מגברים קונבנציונליים, מגברי אוזניות מגיעים במגוון רחב של עכבות פלט. אמפונים זולים באמת, כמו אלה המובנים ברוב המחשבים הניידים, עשויים להיות בעלי עכבת פלט גבוהה כמו 75 או אפילו 100 אוהם, למרות שעוצמת האוזניות בדרך כלל נע בין 16 ל -70 אוהם.

זה נדיר עבור הצרכן לנתק ולחבר את הרמקולים כאשר המגבר פועל, וגם נדירים עבור כבל רמקולים להיות פגום כאשר המגבר פועל. אבל עם אוזניות, הדברים האלה קורים כל הזמן. אנשים באופן שגרתי לחבר או לנתק אוזניות כאשר מגבר אוזניות פועל. כבלי אוזניות ניזוקים לעיתים קרובות - לפעמים יוצרים קצר - בזמן שהם נמצאים בשימוש. כמובן, רוב אוזניות האוזניות הם מכשירים זולים, אשר יכול לעשות הוספת מעגל הגנה הגון עלות אוסרני. אז רוב היצרנים לקחת את הדרך הקלה יותר: הם להעלות את עכבת פלט של המגבר על ידי הוספת נגד (או לפעמים קבלים).

כפי שאתה יכול לראות את מדידות האוזניות שלי (לרדת אל הגרף השני), עכבה פלט גבוהה יכולה להיות השפעה עצומה על תגובת תדר של אוזניות. אני למדוד את התגובה תדר של אוזניות הראשון עם מגבר אוזניות מוסיקלי הנאמנות כי יש עכבה פלט 5 אוהם, ואז שוב עם תוספת של אוהם של 70 התנגדות הוסיף ליצור עכבה פלט סך של 75 אוהם.

האפקט של עכבת המוצא הגבוהה ישתנה עם עכבת האוזניות המחוברות, ובמיוחד עם השינוי בעכבת האוזניות בתדרים שונים. אוזניות בעלות תנודות עכבה גדולות - כמו רוב הדגמים באוזן עם נהגים מאוזנים - יראו בדרך כלל שינויים משמעותיים בתגובת התדר כאשר תשנה ממגבר עם עכבת פלט נמוכה לאחת עם עכבת פלט גבוהה. לעתים קרובות, לאוזניות בעלות איזון טונאלי טבעי בעת שימוש עם מקור עכבה נמוכה יהיה איזון bassy, ​​צליל משעמם כאשר נעשה שימוש עם מקור עכבה גבוהה.

למרבה המזל, עכבה נמוכה פלט זמין רבים high-end amps אמפר (במיוחד מוצק מצב דגמים), ואפילו חלק קטן של אוזניות צ 'יפס צ' יפס מובנה לתוך התקנים כגון מכשירי iPhone. בדרך כלל אין שום דרך לדעת בוודאות אם אוזניות הוא הביע לשימוש עם עכבות פלט גבוה או נמוך, אבל אני מעדיף להישאר עם עכבה פלט נמוך מהסיבות שצוטטו קודם לכן במאמר זה.

אני מעדיף לא להשתמש באוזניות עם נדנדות עכבה ענקי שיגרום לשינויים בתדירות התגובה כאשר משתמשים עם מגברי אוזניות בעלי עכבת פלט גבוהה (כמו זו שבמחשב הנייד שאני מקליד את זה). למרבה הצער, אם כי, אני בדרך כלל מעדיף את הצליל של מאוזן טוב armature מאוזן באוזן לאוזן המשתמשת נהגים דינמיים, ולכן כאשר אני משתמש באוזניות אלה עם המחשב הנייד שלי, אני בדרך כלל לחבר מגבר חיצוני או אוזניות אוזניות USB / DAC.

אני יודע שזה כבר הסבר ארוך מתפתל, אבל עכבה פלט הוא נושא מסובך. תודה על הנושא איתי, ואם יש לך שאלות או אם השארתי משהו, שלח לי דואר אלקטרוני והודיע ​​לי.