क्या एम्पलीफायर और स्पीकर का गैर-मिलान प्रतिबाधा ध्वनि को विकृत करता है?

Question

मैं एम्पलीफायर में निर्मित हेडफ़ोन की एक जोड़ी और एक ऑडियो इंटरफ़ेस खरीदने वाला हूं। चश्मा का कहना है कि amp का प्रतिबाधा "<30 ओम" है।

मैं जिस हेडफोन को खरीदना चाहूंगा वह एक बेयरडेनेमिक डीटी 990 है, जिसमें विभिन्न प्रतिबाधा के संस्करण हैं।

मैं केवल इलेक्ट्रॉनिक्स में ही यह जानने के लिए योग्य हूं कि हेडफ़ोन प्रतिबाधा जितनी अधिक हो, उतनी ही शक्ति प्राप्त करने के लिए अधिक "प्रवर्धन" (एक बेहतर शब्द की कमी के लिए) आवश्यक है।

हालाँकि, मैं चिंतित हूँ कि प्रतिबाधा काफी अलग होना ध्वनि को विकृति का परिचय देता है। मैं आवश्यक रूप से संतृप्ति के बारे में बात नहीं कर रहा हूं, लेकिन शायद स्थानांतरण विशेषताओं में थोड़ा बदलाव, जो स्पष्ट रूप से कुछ ऐसा नहीं है जिसके साथ मैं निपटना चाहता हूं।

इस विषय पर किसी भी अंतर्दृष्टि की बहुत सराहना की जाती है।

Comments

इस पर निर्भर करता है कि आप यथार्थवादी या ऑडीओफ़ोल स्तर का उत्तर चाहते हैं। मैं व्यक्तिगत रूप से चीजों को आज़माता हूं, और अगर मुझे वह ध्वनि पसंद है जो मैं इसका उपयोग करता हूं।

— प्लाज़्मा एचएच

कृपया ऑडियो आवृत्तियों पर वास्तविक जीवन परजीवी और वास्तविक जीवन वक्ता के साथ अनुकरण करें और स्रोत प्रतिबाधा को स्वीप करें। क्या आप कोई अंतर देख सकते हैं?

— winny

ठीक है, मैंने यहाँ पूछा क्योंकि मैं प्रश्न के विज्ञान भाग के बारे में उत्सुक हूं। मैंने इस तरह के जवाबों के बारे में कभी नहीं सोचा था कि "मैं एसआरजी के बारे में सुनता हूं"। मुझे इसके पीछे विज्ञान में दिलचस्पी है। शुद्ध गणित और भौतिकी।

— लास्ज़्लो स्टाहोरज़की

कृपया मेरे उसी प्रश्न का उत्तर देखें, हालांकि यह प्रतिबाधा से अधिक शक्ति के बारे में है। Electronics.stackexchange.com/questions/242736/…

— Sparky256

Answer 1

आप बस होम ऑडियो के लिए प्रतिबाधा मिलान के बारे में भूल सकते हैं ।

प्रतिबाधा मिलान की आवश्यकता केवल उसी स्थान पर होती है जहाँ संकेत की तरंग दैर्ध्य उस संकेत को ले जाने वाली केबल की लंबाई के करीब आती है। विद्युत संकेत केबलों के माध्यम से प्रकाश की लगभग गति के साथ यात्रा करते हैं, उच्चतम ऑडियो आवृत्ति (कम से कम तरंग दैर्ध्य) के लिए तरंगदैर्ध्य लगभग 15 किमी है। मैं अनुमान लगा रहा हूं कि आपके केबल इतने लंबे नहीं हैं।

प्रतिबाधा मिलान की आवश्यकता होती है ताकि संकेतों को प्रतिबिंबित करने और उन्हें विकृत करने से रोका जा सके। यह आमतौर पर केवल उच्च आवृत्ति संकेतों के लिए प्रासंगिक है, न कि ऑडियो (अपवाद: एनालॉग टेलीफोन लाइनें)।

मेरी राय में ऑडियो एम्पलीफायरों के लिए "प्रतिबाधा मिलान" वास्तव में बेहतर समझा जाता है: "क्या यह एम्पलीफायर इस स्पीकर को चला सकता है?"

उदाहरण: कुछ एम्पलीफायरों केवल 4 और 8 ओम वक्ताओं के लिए उपयुक्त हैं। 2 ओम स्पीकर (या समानांतर में दो 4 ओम स्पीकर) के साथ इसका उपयोग मुद्दों को दे सकता है।

हेडफ़ोन के लिए यह लगभग कभी भी एक मुद्दा नहीं है जब तक हेडफ़ोन का प्रतिबाधा बहुत कम (10 ओम से कम) या बहुत अधिक (600 ओम) नहीं है। और फिर भी, यदि "बेमेल" है तो अधिकतम मात्रा कम हो सकती है।

आमतौर पर होम ऑडियो एम्पलीफायरों में स्पीकर प्रतिरोधों के माध्यम से हेडफ़ोन आउटपुट को हेडफ़ोन आउटपुट के माध्यम से ड्राइव किया जाता है ताकि हेडफ़ोन को ओवरलोड करने के खिलाफ थोड़ी सुरक्षा मिल सके क्योंकि उन्हें स्पीकर की तुलना में बहुत कम बिजली की आवश्यकता होती है । इसकी वजह से लगभग कोई भी हेडफोन होम ऑडियो एम्पलीफायर से ड्राइवर हो सकता है।

बैटरी पर चलने वाले मोबाइल उपकरण इतनी शक्ति और वोल्टेज नहीं दे सकते हैं, जिससे ओवरलोडिंग एक समस्या से कम नहीं है। चूंकि इन उपकरणों पर आउटपुट वोल्टेज सीमित है इसलिए मैं कम प्रतिबाधा वाले हेडफ़ोन का उपयोग करने की सलाह देता हूं , 30 या 50 ओम एक अच्छा विकल्प होगा।

किसी भी मामले में, आपको प्रतिबाधा मिलान के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है, यह वास्तव में हेडफ़ोन के लिए एक गैर-मुद्दा है।

पक्षीय लेख:

वक्ताओं के लिए एम्पलीफायर का उत्पादन प्रतिबाधा प्रासंगिक है। सामान्य अनुशंसा यह है कि एम्पलीफायर को कम आउटपुट प्रतिबाधा की आवश्यकता होती है । जितना कम हो उतना बेहतर होगा कि यह स्पीकर पर बेहतर "नियंत्रण" देगा। यह प्रतिबाधा मिलान नहीं है, यह वास्तव में एक "सर्वश्रेष्ठ बेमेल" स्थिति है क्योंकि एम्पलीफायर आउटपुट प्रतिबाधा (<0.1 ओम) और स्पीकर प्रतिबाधा (> 4 ओम) समान नहीं हैं ।

Comments

सिडेनोट के संबंध में, एम्पी आउटपुट प्रतिबाधा और स्पीकर प्रतिबाधा के बीच के अनुपात को भिगोना कारक कहा जाता है । en.wikipedia.org/wiki/Damping_factor

— Dampmaskin

ओपी कह रहा है कि एम्पलीफायर का उत्पादन प्रतिबाधा "<30 ओम" है तो आप यह क्यों मानते हैं कि यह "<0.1 ओम" है? एक थेवेन समतुल्य सर्किट से अधिकतम शक्ति हस्तांतरण यहाँ खेलने में नहीं आता है? अधिकतम पावर ट्रांसफर तब होता है जब लोड प्रतिबाधा स्रोत के आउटपुट प्रतिबाधा के बराबर होती है।

— इलियट एल्डरसन

@ElliotAlderson कि "<30 ओम" मेरे लिए अस्पष्ट है, इसलिए मैंने इस पर चर्चा नहीं की। मुझे 100% यकीन है कि "रूट <30 ओम" की आवश्यकता वाले एक हेडफोन भी 100 ओम आउटपुट प्रतिबाधा के साथ एक एम्पलीफायर के साथ ठीक काम करेगा, बशर्ते कि यह पर्याप्त आउटपुट वोल्टेज बना सके ताकि हेडफोन में सिग्नल पावर पर्याप्त हो। वह <0.1 ओम एक विशिष्ट संख्या है जिसे मैंने अपने अंगूठे से चूसा है। अधिकांश ऑडियो amps। एक रूट है <0.1 ओम। यह देखते हुए कि उनके पास ऐसी प्रतिक्रिया है जो उसके लिए डिजाइन करने की चुनौती नहीं है।

— Bimpelrekkie

ठीक है, लेकिन मुझे लगता है कि आपको अपने उत्तर में उन मान्यताओं को शामिल करना चाहिए था।

— इलियट एल्डरसन

@ElliotAlderson आप Thevenin के बारे में सही हैं लेकिन उस तरह का पावर मिलान ऑडियो amp + स्पीकर के लिए काम नहीं करता है। ऑडियो एम्प्स में एक कम राउट होता है जिससे वे वोल्टेज स्रोत के व्यवहार के लिए संपर्क करते हैं । एक आदर्श वोल्टेज स्रोत वह सारी शक्ति प्रदान कर सकता है जो आप चाहते हैं। एक ऑडियो amp नहीं कर सकता। अधिकतम वोल्टेज और करंट को 2 से 8 ओम को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यदि आप सिद्धांत के अनुसार राउत के मूल्य का उपयोग करेंगे तो करंट सीमित होगा, ऑडियो amp इतना करंट नहीं दे सकता है।

— Bimpelrekkie

Answer 2

आप निश्चित रूप से किसी भी उचित गुणवत्ता वाले एम्पलीफायर के लिए "प्रतिबाधा मिलान" के बारे में भूल सकते हैं, क्योंकि बाधाएं जानबूझकर मेल नहीं खाती हैं!

एक अच्छी गुणवत्ता वाले ऑडियो amp का आउटपुट प्रतिबाधा बहुत कम होना चाहिए - आम तौर पर 0.01 या 0.001 ओम जैसी कोई चीज़। अधिकांश लाउडस्पीकरों या हेडफोन की प्रतिबाधा आवृत्ति के साथ बहुत भिन्न होती है, लेकिन हमेशा amp के आउटपुट प्रतिबाधा से अधिक परिमाण के कई आदेश होते हैं।

परिणाम यह है कि यदि स्पीकर को सिग्नल वोल्टेज (वर्तमान में नहीं) का जवाब देने के लिए डिज़ाइन किया गया है , तो amp द्वारा दिया गया वोल्टेज लाउडस्पीकर के किसी विशेष मेक के प्रतिबाधा भिन्नता पर निर्भर नहीं करेगा , और ऑडियो प्रतिक्रिया में कोई अवांछित नहीं होगा ऑडियो रेंज में विशेष आवृत्तियों पर चोटियाँ या गर्त।

प्रतिबाधा मिलान केवल तभी मायने रखता है जब आपको एक डिवाइस से दूसरे डिवाइस में अधिकतम संभव बिजली हस्तांतरण प्राप्त करने की आवश्यकता होती है , लेकिन यह एक ऑडियो amp को डिजाइन करने के लिए अप्रासंगिक है। (लेकिन अगर आप केबल के कुछ हजार मील की दूरी पर नीचे एक संकेत भेजने के लिए कोशिश कर रहे थे, यह होगा बहुत प्रासंगिक हो!)

Amp विनिर्देश का कारण वक्ताओं या फोन के लिए स्वीकार्य उत्पादन प्रतिबाधा सीमा का उल्लेख करता है, बस यह सुनिश्चित करने के लिए कि जब आप amp की मात्रा को अधिकतम तक नियंत्रित करते हैं, (1) यदि स्पीकर प्रतिबाधा बहुत अधिक है, तो ध्वनि का स्तर कम होगा आप जो अपेक्षा कर सकते हैं, और (2) यदि प्रतिबाधा बहुत कम है, तो आप amp से बहुत अधिक धारा खींचने का प्रयास करेंगे , जिससे कुछ विकृति हो सकती है, और (अधिक संभावना है) amp में कहीं एक फ्यूज उड़ाएगा इसे ओवरलोड होने से रोकें।

ऐतिहासिक नोट: उपरोक्त आधुनिक amp डिजाइनों पर लागू होता है - दोनों ठोस अवस्था और ट्यूब (वाल्व)। ट्यूब एम्प्स के कुछ पुराने (1950 या 60 के दशक) डिजाइन स्पीकर आउटपुट प्रतिबाधा के प्रति संवेदनशील थे , और वास्तविक प्रतिबाधा का उपयोग करने के लिए बैक पैनल पर एक स्विच था (आमतौर पर उन दिनों में 8 या 16 ओम होता है, हालांकि उच्च संचालित आधुनिक वक्ताओं में अक्सर कम प्रतिबाधा होती है जैसे 4 या 2 ओम)। बिना किसी लाउडस्पीकर के इस तरह के "विंटेज" amp को संचालित करना कुछ मामलों में amp को नुकसान पहुंचा सकता है - लेकिन ट्यूब amp के आधुनिक डिजाइनों में यह समस्या नहीं है।

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यहाँ कुछ महान जवाब हैं, क्या मैं कई उत्तर स्वीकार कर सकता हूँ? : डी

— लेज़्ज़्लो स्टेहर्सज़की

Answer 3

आपके एम्पलीफायर पर "<30 ओह्स" पदनाम सबसे अधिक संभावना नहीं है कि amp का आउटपुट प्रतिरूपण नहीं है, लेकिन यह उस भार के प्रतिरूपण के लिए डिज़ाइन किया गया है जो इसके लिए डिज़ाइन किया गया है। अच्छा ऑडियो एम्पलीफायरों में एक ओम से बहुत नीचे आउटपुट इंपेंडेंस होता है।

इस तरह की लेबलिंग आम है, क्योंकि ऑडियो उपकरणों में प्रतिरूपण मिलान एक चीज नहीं है। हालाँकि, एम्पलीफायर के डिज़ाइन क्षेत्र के बाहर की ओर झुकाव वाले स्पीकर या हेडफ़ोन ध्वनि को प्रभावित कर सकते हैं।

एम्पलीफायर के डिज़ाइन किए गए प्रतिबाधा की तुलना में अधिक प्रतिबाधा के साथ ड्राइविंग हेडफ़ोन ठीक होने की संभावना है। मेरा मानना ​​है कि एकमात्र दोष यह है कि एम्पलीफायर अपनी पूर्ण उत्पादन शक्ति प्रदान नहीं कर सकता क्योंकि यह उच्च-पर्याप्त आउटपुट वोल्टेज उत्पन्न करने में सक्षम नहीं है, और आपको काफी कम आउटपुट स्तरों पर रहने की आवश्यकता होगी। वॉल्यूम नॉब का इस्तेमाल करना भले ही फिजूल हो, लेकिन बिजली की मात्रा वास्तव में चिंता का विषय नहीं है क्योंकि हेडफोन को कभी ज्यादा पावर की जरूरत नहीं होती है।

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"एम्पलीफायर के डिजाइन क्षेत्र के बाहर प्रतिबाधा के साथ ड्राइविंग स्पीकर या हेडफ़ोन ध्वनि को प्रभावित कर सकते हैं" - बहुत कम प्रतिबाधा के साथ एक स्पीकर को चलाने से सबसे महत्वपूर्ण रूप से amp नष्ट हो सकता है , या कम से कम इसे शॉर्ट सर्किट या ओवरहीट संरक्षण द्वारा बंद कर सकता है।

— लेफ्टरेंबाउट

Answer 4

अधिकांश बार स्वीकार किए गए उत्तर स्वीकार्य हैं। .बीएम एम्प्स पर भी चर्चा की गई है। क्या होगा यदि amp कक्षा डी है जो अधिक सामान्य हो रहा है। सामान्य वर्ग डी amp में आउटपुट ट्रांजिस्टर और स्पीकर के बीच एक एलसी फ़िल्टर होगा। कुछ कम अंत कम बिजली सामान स्पीकर इंडक्शन और बहुत छोटे स्पीकर तारों पर निर्भर करता है। एलसी फिल्टर लंबे स्पीकर तारों से विकिरण को कम करेगा। एलसी फिल्टर आमतौर पर ऑडियो के ऊपर कट आवृत्ति के साथ कम लोड वाले क्यू पर स्थापित किया जाता है, लेकिन पीडब्लूएम के नीचे। आवृत्ति। बॉलपार्क नंबर PWM 200KHz F कट 25 KHz और Q .7 हो सकता है। अब स्पीकर प्रतिबाधा फिल्टर मापदंडों को बदल देगा। प्रतिबाधा उठाने से अधिकांश रूढ़िवादी LC फ़िल्टर डिज़ाइनों के साथ Q उठेगा। यह एक भयानक उच्च अंत चोटी और संभवतः दे सकता है। नकारात्मक प्रतिक्रिया पाश को मिलाएं।आपको खराब प्रदर्शन मिल सकता है जिसे एक साधारण निष्क्रिय नेटवर्क से निपटा जा सकता है।

Answer 5

एक विशिष्ट एम्पलीफायर जिसे कुछ विशेष इनपुट (कुछ विशेष मात्रा में और कुछ विशेष मात्रा में खिलाया जाता है) के लिए डिज़ाइन किया गया है, एक would ओम प्रतिबाधा के साथ वक्ताओं में ५० वाट खिलाते हैं और आम तौर पर उन स्थितियों में केवल २५ वाट के साथ १६ ओम स्पीकर चलाएंगे, और "कोशिश" करेंगे 100 वाट के साथ 4 ओम स्पीकर ड्राइव करें। 16-ओम प्रतिबाधा आम तौर पर कुछ भी नुकसान नहीं पहुंचाती है, और न ही खराब ध्वनि भी होती है, लेकिन amp 8-ओम लोड को चलाने के दौरान उतनी शक्ति नहीं खिला पाएगी। 4-ओम की स्थिति से कुछ भी नुकसान नहीं हो सकता है अगर amp को डिज़ाइन किया गया हो - विभिन्न परिस्थितियों में - 8 ओम स्पीकर में 100 वाट फ़ीड करें, लेकिन अगर कम प्रतिबाधा भार का कारण होगा तो amp अपने इच्छित डिज़ाइन की तुलना में अधिक शक्ति का उत्पादन करने की कोशिश करेगा। अधिकतम, विरूपण और / या क्षति की संभावना होगी।

Answer 6

आउटपुट चरण लोड प्रवाह को 'सभी आवृत्तियों पर' आकार देते हैं जो प्रतिबाधा मिलान (आवृत्ति डोमेन में) हो सकते हैं। आउटपुट सर्किट उनके Output मैचिंग एप्रोच ’के आधार पर बहुत भिन्न होते हैं, यह इस बात का हिस्सा होता है कि इसे किस आवृत्ति के लिए 'मैच' की भविष्यवाणी की गई है और यह वास्तव में किस फ्रीक्वेंसी (और धाराओं) में काम करता है।

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EE.SE, डिएगो में आपका स्वागत है। आपके उत्तर में इसके बारे में एक तकनीकी जानकारी है। एम्पलीफायरों में आम तौर पर आउटपुट पर कोई फ़िल्टरिंग नहीं होती है, लेकिन वक्ताओं को सीधे कम प्रतिबाधा ड्राइव के साथ ड्राइव किया जाता है जैसा कि अन्य उत्तरों में बताया गया है। "किक कैपेसिटर" (वे जो कुछ भी हैं) या किसी अन्य कैपेसिटर को अपने दम पर बोलने वालों के साथ समानांतर में नहीं जोड़ा जाता है, हालांकि वे क्रॉस-ओवर सर्किट का हिस्सा बन सकते हैं। "मोटे करंट" एक गलत अनुवाद की तरह लगता है लेकिन आपकी उपयोगकर्ता प्रोफ़ाइल यह नहीं कहती है कि आपकी मूल भाषा क्या है। इसे बेहतर बनाने के लिए आप अपने उत्तर को संपादित कर सकते हैं।

— ट्रांजिस्टर

@Transistor। आंतरिक रूप से अधिकांश एम्पलीफायरों में 10 ओम 10 सेंटीमीटर पर 10 ओम अवरोधक के साथ समानांतर में 10 यूएच एयर प्रारंभ होता है। यह प्रतिबाधा मिलान के लिए नहीं है, बल्कि यह आंतरिक नकारात्मक प्रतिक्रिया पाश को लंबे स्पीकर केबल के कैपेसिटिव लोडिंग से बचाने के लिए है।

— Sparky256

यदि आप कुछ उपयोगी कहना चाहते हैं तो कृपया करें। हालाँकि यह जवाब थोड़ा समझ में आता है। इस बिंदु पर मैं विस्तार करने के लिए आवृत्ति डोमेन पर अपने कार्य पर आगे नहीं जा सकते। पर्याप्त है, आप स्पष्ट रूप से कोई सुराग नहीं है। यह ठीक है, लेकिन फिर आप का दिखावा मत करो। यहां बहुत अनुभवी इंजीनियर हैं और वे उसी के माध्यम से (खुद शामिल) सही देखते हैं।

— Bimpelrekkie

आपकी टिप्पणीयों के लिए धन्यवाद। मैं इस नेटवर्क पर सामाजिक संपर्क में बहुत अनुभवी नहीं हूँ, ताकि किसी सुझाव के लिए क्रेडिट की उम्मीद की जा सके। इस मामले में ऑडियो निष्ठा के बारे में। ऐसी अनुभवी विशेषज्ञता क्षेत्र।

— डिएगो कैडोगन

@DiegoCadogan, आपके प्रारंभिक उत्तर को संपादित करने के लिए प्रयास करने के लिए धन्यवाद, परिवर्तनों ने इसमें सुधार किया।

— एस.जे.