क्या एक प्रस्तावना में बात है?

Question

मैं गिटार एम्प्स के संदर्भ में बात कर रहा हूं, लेकिन मैं मानता हूं कि यह प्रश्न किसी भी प्रकार के ऑडियो एम्पलीफायर के लिए प्रासंगिक है।

अक्सर एम्पलीफायर स्कीमैटिक्स में मुझे प्रवर्धन के दो चरण दिखाई देते हैं - पहला, सिग्नल को एक छोटी मात्रा में एक preamp सर्किट द्वारा प्रवर्धित किया जाता है और फिर एक पावर amp सर्किट द्वारा फिर से प्रवर्धित किया जाता है।

यह मुझे बेमानी लगता है। केवल एक से अधिक लाभ बढ़ाने के बजाय दो छोटे चरणों में एक संकेत को बढ़ाने का क्या मतलब है?

मेरा पहला विचार था: क्या यह बहु-चरण प्रवर्धन सिग्नल से अवांछित शोर को कम करने में मदद करता है? लेकिन जितना अधिक मैं उसके बारे में सोचता हूं, उतना कम समझ में आता है, क्योंकि निश्चित रूप से दूसरा चरण किसी भी शोर को बढ़ाना होगा।

Comments

इसमें बैंडविड्थ बैंडविड्थ उत्पाद की समस्या भी है। किसी दिए गए एम्पलीफायर के लिए, अधिक लाभ का मतलब कम बैंडविड्थ है। यदि आप एक चरण में बहुत अधिक लाभ का उपयोग करते हैं, तो आप उस चरण की बैंडविड्थ को सीमित करते हैं। इससे विकृति हो सकती है - यह विकृति के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए नकारात्मक प्रतिक्रिया के लिए लाभ और बैंडविड्थ लेता है।

— जेआरई

आप गिटार पिक, या विनाइल-रिकॉर्ड संकेतों से इनपुट सिग्नल के पास कहीं भी उच्च धाराओं (लाउडस्पीकर पर) नहीं चाहते हैं।

— analogsystemsrf

किसी भी सिग्नल पथ में पहला एम्पलीफायर आमतौर पर वह होता है जो सिग्नल के सभी शोर को जोड़ता है। तो पूर्व-amp को डिज़ाइन किया जाना चाहिए ताकि सिग्नल की आवश्यकता से अधिक शोर को जोड़ने से बचें। आमतौर पर कम शोर वाले उपकरण और डिजाइन तकनीक उच्च शक्ति वाले उपकरणों और डिजाइन तकनीकों के साथ असंगत होते हैं।

— mkeith

@ मुझे लगता है कि आपकी टिप्पणी सबसे अच्छा सामान्य उत्तर है जो मैंने अभी तक इस पर देखा है। डेव ट्वीड के उत्तर के साथ संयुक्त, यह सभी गिटार प्रवर्धन के संदर्भ में समझ में आता है।

— टोड विलकॉक्स

जब तक मिक्सिंग और टोन कंट्रोल सर्किटरी नहीं होगी, तब तक मैं इसे इनपुट स्टेज नहीं, प्रैम्प कहूंगा, जो आपके सवाल का जवाब खुद देता है।

— user207421

Answer 1

ऑडियो गियर में, मानक स्तर पर अधिकांश सिग्नल हेरफेर करना उपयोगी है, जिसे "लाइन स्तर" के रूप में जाना जाता है। इसमें मिक्सिंग, इक्वलाइजेशन, कम्प्रेशन आदि शामिल हैं।

कुछ सिग्नल स्रोत (माइक्रोफोन, गिटार पिकअप आदि) स्वाभाविक रूप से लाइन स्तर के आउटपुट का उत्पादन नहीं करते हैं, इसलिए उस स्तर तक सिग्नल को बढ़ावा देने के लिए एक preamplifier का उपयोग किया जाता है। कुछ सिग्नल स्रोतों (रिकॉर्ड खिलाड़ियों) को न केवल एक बढ़ावा की आवश्यकता होती है, बल्कि आवृत्ति प्रतिक्रिया को समतल करने के लिए एक विशेष समीकरण भी होता है।

फिर, सभी सिग्नल प्रोसेसिंग होने के बाद, स्पीकर को चलाने के लिए एक दूसरा, "पावर" एम्पलीफायर का उपयोग किया जाता है।

इस तरह की न्यूनाधिकता संकेत स्रोतों, प्रसंस्करण चरणों और विभिन्न प्रकार के वक्ताओं को स्वतंत्र रूप से मिश्रित और मिलान करने की अनुमति देती है।

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अगर किसी को इलेक्ट्रिक गिटार एम्प के लिए सबसे सरल स्तर तक टूटने की आवश्यकता होती है: प्रस्तावना टोन नियंत्रण के लिए तैयार सिग्नल प्राप्त करता है, तो टोन नियंत्रण के बाद पावर amp स्पीकर के लिए तैयार करता है।

— टोड विलकॉक्स

ओह, तुम सही हो। मैंने ध्यान नहीं दिया कि वह उसी इकाई में एम्प्स के बारे में बात कर रहा था जिसे "समान योजनाबद्ध भाग" बिट द्वारा निहित किया गया था।

— DKNguyen

Answer 2

त्वरित और गंदा जवाब:

बफरिंग एक कारण है। चीजों के बीच परस्पर जुड़ाव में बहुत अधिक समाई हो सकती है और ड्राइव करने के लिए बहुत अधिक (तुलनात्मक रूप से) करंट की आवश्यकता होती है।

शोर उन्मुक्ति एक और है। इस परिदृश्य के बारे में सोचें: एक तार के माध्यम से एक संकेत भेजें जहां यह उठाता है, कहते हैं, 10mV शोर, फिर इसे 100x से बढ़ाएं: कुल शोर, 1000mV। लेकिन अगर आप इसके बजाय इसे 10x से बढ़ाते हैं, तो इसे तार के माध्यम से भेजें जहां इसे 10mV शोर मिलता है, फिर एक और 10x द्वारा प्रवर्धित करें, आपका कुल सिग्नल प्रवर्धन अभी भी 100x है, लेकिन आपका कुल शोर केवल 100mV है।

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क्या आप यह कह रहे हैं कि amp चेसिस के अंदर उठाया गया शोर दुनिया में गिटार पिकअप द्वारा उठाए गए शोर के बराबर या उससे अधिक होगा? यह मुझे सही नहीं लगता। इलेक्ट्रिक गिटार के मामले में, सिग्नल श्रृंखला का सबसे अधिक शोर का हिस्सा स्रोत (पिकअप) है, न कि एक इंटरकनेक्ट (केबल या फ्लाईवियर्स या एक पीसीबी पर निशान)।

— टोड विलकॉक्स

@ToddWilcox मैंने कहा था कि यह एक त्वरित और गंदा जवाब था, और उस विशिष्ट परिदृश्य पर बहुत अच्छी तरह से लागू नहीं हो सकता है जो पूछने वाले के बारे में है। यह सबसे अच्छा जवाब नहीं है और इसके लिए बहुत सारे काम करने की ज़रूरत है, लेकिन मेरे पास अभी इस पर काम करने का समय या ऊर्जा नहीं है, और स्पष्ट रूप से मैं चकित हूँ कि यह उतने ही ऊपर चढ़े हैं जितना कि यह किया। उस ने कहा, "शोर" की परिभाषा जो मैं यहां इस्तेमाल कर रहा हूं, यह अनुमान है कि आप जो संकेत चाहते हैं वह ट्रांसड्यूसर आउटपुट है, यह संकेत कि ट्रांसड्यूसर के टर्मिनलों पर मौजूद है, परिभाषा द्वारा शोर-मुक्त है।

— चूल्हा

Answer 3

शोर कारक को कम करने के लिए, जो इनपुट के एसएनआर द्वारा विभाजित आउटपुट का एसएनआर है। एक आदर्श एम्पलीफायर को एसएनआर को स्थिर रखना चाहिए, क्योंकि इनपुट सिग्नल के समान इनपुट शोर को उसी राशि से प्रवर्धित किया जाता है। एक वास्तविक एम्पलीफायर, हालांकि, अतिरिक्त शोर जोड़ता है। शोर कारक द्वारा दिया गया है

$$F = 1 + \frac{N_\mathrm{additional}}{N_\mathrm{input}G}.$$

यदि आप एम्पलीफायरों की एक श्रृंखला को कैस्केड करते हैं तो कुल शोर कारक फ्रिस के समीकरण द्वारा दिया जाता है

$$F_\mathrm{total} = F_1 + \frac{F_2 - 1}{G_1} + \frac{F_3 - 1}{G_1 G_2} + \frac{F_4 - 1}{G_1 G_2 G_3} + \dots.$$ $F_n$$G_n$

जैसा कि आप देख सकते हैं, किसी दिए गए चरण का शोर कारक सभी पिछले चरणों के लाभ उत्पाद द्वारा विभाजित है। जब शोर की बात आती है तो पहला चरण सबसे महत्वपूर्ण होता है। इसलिए आपके पास सिग्नल श्रृंखला में आपके पहले घटक के रूप में कम शोर पूर्व-amp चरण है। इस कॉन्फ़िगरेशन में पावर एम्पलीफायर के शोर आंकड़े के बारे में चिंता न करने का अतिरिक्त लाभ है।

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और यह डीसी से दिन के उजाले तक सच है, जैसा कि वे कहते हैं। पहला एम्पलीफायर शोर आंकड़ा निर्धारित करता है जो वे आरएफ में कहते हैं (अंगूठे के एक नियम के रूप में)।

— 21

इसे अलग तरीके से रखने के लिए, पहला चरण शक्ति को बढ़ाता है, अगले चरण वोल्टेज को बढ़ाता है। प्रतिरोधों, थर्मल शोर उत्पन्न करते हैं जो शक्ति है - वोल्टेज अन्य कारकों पर निर्भर करता है - मुख्य रूप से रोकनेवाला मूल्य पर। पहले चरण में प्रवेश करने वाली शक्ति को अधिकतम करने के लिए पहले चरण को स्रोत प्रतिबाधा से मेल खाना चाहिए। यह एसएनआर अनुपात को कम करने में मदद करता है क्योंकि यह सिग्नल पावर बढ़ाता है जबकि शोर शक्ति अधिक या कम स्थिर होती है।

— le_top

Answer 4

Preamps और poweramps के लिए अलग-अलग बक्से का एक प्रमुख कारण भू धाराएं और चुंबकीय युग्मन भी हैं। [संख्यात्मक उदाहरण है, 20KHz पर और वक्ताओं में 6 एम्प्स, इस उत्तर के अंत में, पावर एम्पलीफायर से केवल 10cm Preamp के साथ]

मान लीजिए कि आपने एक ही PCB पर Preamp और Poweramp का निर्माण किया । क्यों नहीं?

लाउडस्पीकर के कुछ करंट ग्राउंड पर चारों ओर बह रहे होंगे , और इनपुट सिग्नल के साथ संयोजन समाप्त हो जाएंगे ।

इस "संयोजन" को कम करने के लिए, उस पीसीबी को लंबा और पतला बनाएं, इसलिए पावरएम्प ग्राउंड प्रीआम ग्राउंड्स से बहुत दूर हैं।

इस पर कैसे सुधार होगा? Preamp और Poweramp के बीच लंबे पतले क्षेत्रों का उपयोग करें।

चरम में, एक कोक्स केबल इनपुट और आउटपुट धाराओं के बहुत छोटे संयोजन को सुनिश्चित करने के लिए एक लंबा-पतला क्षेत्र प्रदान करता है।

उदाहरण के लिए: MFFET पर JFET के फायदे क्यों हैं, या JFET का उपयोग अभी भी क्यों किया जाता है?

विनाइल रिकॉर्ड मूविंग मैग्नेट कार्ट्रिज से निम्न मिलिवोल्ट संकेतों को देखते हुए, या मूविंग कॉइल कारतूस से 0.5 मिलीवोल्ट तक, जो कि लगभग -100-वोल्ट ऑडियो आउटपुट के लिए प्रवर्धित है, पूरे सिस्टम को ~ 100,000: 1 अलगाव की आवश्यकता होती है। और यहां तक ​​कि अलगाव केवल सिग्नल की शोर-अनुपात-अनुपात प्रदान करता है जो सिर्फ मुश्किल से दोलन को रोकता है; सिग्नल-टू-फीडबैक के 80dB अनुपात के लिए, अलगाव को एक और 10,000: 1 से 1 भाग प्रति बिलियन में सुधार करना होगा।

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

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(मैग्नेटिक फील्ड) क्रॉस्चॉक / फीडबैक कितना बुरा हो सकता है? मान लें कि आउटपुट करंट 20,000Hz पर 6 amps का है। DI / dT 6 * d (पाप (2 * pi * 20,000 * समय) है) / dT = 6 * 2 * pi * 20,000 * cos (2 * pi * 20000 * T)

या डीआई / डीटी = 700,000 एम्प प्रति सेकंड।

Preamp इनपुट मान लें (याद रखें कि कारतूस से 1 मिलीवोल्ट संकेत, और आप कम से कम 10,000: 1 एसएनआर या तानवाला प्रतिक्रिया चाहते हैं, इस प्रकार 0.1 माइक्रोवोल्ट प्रतिक्रिया वांछित मंजिल है) स्पीकर आउटपुट से 0.1 मीटर है।

V_magnetic_induce = (2.0e-7 * क्षेत्र / दूरी) * dI / dT

और हम मान लेंगे कि इनपुट लूप क्षेत्र (जमीन से संकेत) 1 सेमी 4 सेमी है।

अब गणित चलाओ; याद हम चाहते हैं कम से कम 0.1 microvolt प्रतिक्रिया।

Vinduce *** = 2e-7Henry / मीटर * (पीड़ित लूप एरिया = 1cm * 4cm) / 10cm * 1.5,000

Vinduce = 2e-7 * 0.0004 मीटर / 0.1 मीटर * 700,000

विंदूस = 2 ई -7 * 0.004 * 7e + 5

Vinduce = 2e-7 * 4e-3 * 7e + 7 = 56 e-3 = 56 milliVolts। [गलत! गणित त्रुटि]

Vinduce = 2e-7 * 4e-3 * 7e + 5 = 56e-5 = 560e-6 = 0.56 मिलीवोल [7e-5 हो गया था; 7e + 5 पर सही]

Preamplifier के पास Poweramplifer होने के कारण होने वाली चुंबकीय प्रतिक्रिया, 0.56mV / 0.1 microvolt या 5,600X मजबूत है जो "स्वच्छ" संगीत को सहन कर सकता है। (कुछ कागजों में कहा गया है कि कान के कोक्-टू -106 डीबीसी सुन सकते हैं, जो बताता है कि 20x स्वच्छता के एक और पहलू की जरूरत है)

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कैसे डिजाइनर इन प्रणालियों की निष्ठा में सुधार कर सकते हैं? इस्पात मामलों में धातु के स्लैब; आउटपुट संकेतों के लिए मुड़-जोड़ी तारों (बुने-मल्टीवायर स्पीकर केबल्स का उपयोग करें) और बक्से के लिए पावर-लाइन केबल बिछाने के लिए; मार्ग लेआउट के लिए पीसीबी लेआउट तुरंत रिटर्न से सटे होने के लिए; ढीले सिग्नल / ग्राउंड वायरिंग से बचने वाले कोएक्स केबल, इसके बजाय सिग्नल और ग्राउंड करंट फ्लो के न्यूनतम पृथक्करण के लिए प्लग-इन-पीसीबी का उपयोग करें; पॉवरएम्प्स में बड़े चार्ज जलाशय, स्पीकर-आउट टर्मिनलों के पास, न्यूनतम-क्षेत्र ट्रांसमीटर लूप्स प्राप्त करने के लिए (उदाहरण में उपयोग किया जाने वाला लंबा स्ट्रेट वायर मॉडल वास्तविक-विश्व आउट + रिटर्न करंट मूवमेंट का सिर्फ एक हिस्सा है); बिजली की आपूर्ति जो रेक्टिफायर डायोड के साथ इंडक्टर्स का उपयोग करती है, डायोड सर्ज को धीमा करने और आवेगी (तेज किनारे) 120Hz बिजली प्रवाह की "गायन" ध्वनि से बचने के लिए।

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*** विन्दु डीआई / डीटी, और पीड़ित / रिसीवर सर्किट के आयताकार लूप के साथ हमलावर / ट्रांसमीटर वर्तमान को ले जाने वाले एक लंबे सीधे तार के बीच युग्मन के गैर-प्राकृतिक-लॉग सन्निकटन का उपयोग करता है। इंडक्शन और बायोट-सार्ट लॉ के फैराडे लॉ के संयोजन से समीकरण है

Vinduce = [MU0 * MUr * LoopArea / (2 * pi * Distance_wire_to_Loop)] * dI / dT

और हम प्राकृतिक-लॉग की आवश्यकता वाले 2 आदेश प्रभावों को अनदेखा करते हैं।

यह तार और लूप के बीच में कसैस कपलिंग को भी मानता है। इस प्रकार तार लूप के विमान में है। इस समीकरण के बारे में आश्चर्यजनक बात यह है कि तीन डिग्री की स्वतंत्रता (वास्तव में 4: क्षेत्र की ताकत, त्वचा की गहराई से नियंत्रित होती है, इसलिए प्रस्तावना चेसिस में स्टील की आवश्यकता है)। डिग्री-ऑफ-फ्रीडम हैं

(1) तार और लूप के बीच अभिविन्यास

(2) लूप क्षेत्र, इसलिए मुड़-जोड़ी या सावधान पीसीबी लेआउट या कॉक्स केबल्स का उपयोग

(3) PowerAmp / PA_powersupply / Preamp_powersupply और वास्तविक Preamp और / या इसके इनपुट कोअक्सकेबल्स के बीच अधिक अलगाव।

(4) 'dI / dT', हमें बता रहा है (a) हमलावर रिसेटाइम को फ़िल्टर करें, या (b) मुख्य वर्तमान शक्तियों को कम करें, या (c) तांबे या लोहे या स्टील की शीट का उपयोग करें, बहुत कम करने के लिए। ऑडियो सिग्नल चुंबकीय क्षेत्र प्रतिक्रिया; बहुत कम आवृत्तियों की आवश्यकता होती है बहुत मोटी तांबा (60 हर्ट्ज की आवश्यकता 8 मिमी मोटाई) या पतले लोहे / स्टील के बक्से।

इस प्रकार हम क्यूरेटिव दृष्टिकोणों को सुझाने के लिए सूत्र का उपयोग कर सकते हैं।

Answer 5

गिटार एम्पलीफायरों के साथ पहले से ही कहा गया था इसके अलावा, अक्सर उपयोग परिदृश्य जानबूझकर एम्पलीफायर से वंचित करके कुछ विरूपण शुरू कर रहा है। यदि केवल एक ही लाभ खंड होता है, तो जब तक कि इसे एक पूरे के रूप में अतिप्राप्त नहीं किया जाता है, तब तक इसे ओवरड्राइव करने की कोई संभावना नहीं होगी - जिसके परिणामस्वरूप त्वरित एम्पलीफायर और स्पीकर पहनते हैं, और आपको विंडो-बस्टिंग, पड़ोसी-बहरा, असामाजिक मात्रा में खेलने की आवश्यकता होती है।

गैर-गिटारवादकों के लिए: विकृत मोड ("ओवरड्राइव") वह है जो आपको चाहिए यदि आप बज़-बज़-बज़ और मट्ठे-मट्ठे-मट्ठे की आवाज़ें चाहते हैं और न केवल प्लिंग-प्लेइंग-प्लेइंग ध्वनियाँ।

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धन्यवाद! यह एक दिलचस्प बिंदु है जिसे कोई और नहीं लाया है।

— जैकब गार्बी

ठीक है, वर्तमान में आप सबसे अधिक संभावना एक प्रभाव द्वारा ओवरड्राइव करेंगे, न कि वास्तव में आपके preamp :-) का उपयोग करके

— यो '

Answer 6

कुछ हद तक, अलग-अलग प्रस्तावनाओं का उपयोग एक ऐतिहासिक हैंगओवर है।

दिन में वापस, एक उपभोक्ता ऑडियो सिस्टम में टर्नटेबल और टेप डेक शामिल हो सकता है, जिसमें संभवतः एक ट्यूनर को फेंक दिया गया था। विशेष रूप से ब्याज विनाइल इनपुट था, जो एक फ्लैट आवृत्ति प्रतिक्रिया को दूरस्थ रूप से नहीं था - RIAA मुआवजा देखें। इसलिए, विभिन्न घटकों को अलग-अलग प्रवर्धन श्रृंखलाओं की आवश्यकता होती है। पावर एम्पलीफायर से अलग इकाई में इनपुट प्रवर्धन / आवृत्ति मुआवजा / टोन नियंत्रण को अलग करने के लिए आम हो गया, पूरे इलेक्ट्रॉनिक्स श्रृंखला की जगह के बिना वांछित प्रदर्शन स्तरों के मिश्रण और मिलान की अनुमति देने के लिए।

आजकल, टर्नटेबल्स के साथ एक आला बाजार, और टेप रिकॉर्डर को ठोस-राज्य स्रोतों के साथ बदल दिया गया है, वस्तुतः हर डिवाइस जिसे आप खेलना चाहते हैं, उसमें माइक्रोफोन के उल्लेखनीय अपवाद के साथ एक लाइन आउट स्तर और फ्लैट आवृत्ति प्रतिक्रिया होगी। अधिकांश भाग के लिए, वास्तव में समर्पित ऑडीओफाइल्स को छोड़कर अलग-अलग प्रस्तावनों की बहुत आवश्यकता नहीं है (और उस बाजार के लिए एक महत्वपूर्ण स्थिति / ब्रांड घटक प्रतीत होता है)।

Comments

यह मुझे लगता है कि 'पूर्व-एम्पी' लगभग हमेशा एक मिथ्या नाम था, जब तक कि फोनो कारतूस या टेप हेड या माइक्रोफ़ोन जुड़ा नहीं था। इस दिन तक, ज्यादातर प्रेप अलग हो जाते हैं, वास्तव में व्यवहार में एटेन्यूएटर के रूप में उपयोग किया जाता है, चाहे सक्रिय या निष्क्रिय: वास्तव में तथाकथित 'निष्क्रिय प्रस्ताव' का केवल अस्तित्व ही साबित करता है। (और हां यह एक ऑक्सीमोरोन है।) कुछ वाल्व जैसे कि लीक वाल्व इकाइयां सिद्धांत रूप में भी एटीन्यूएटर थीं, जब आप 2V के ट्यूनर इनपुट पर विचार करते हैं और 125mV के आसपास एम्पलीफायर सेंसिटिव को लक्षित करते हैं। एक अपवाद जो मैं जल्दी से सोच सकता हूं वह था क्वाड 22: 100mV इन, 1.4V आउट।

— user207421