ऑडियो अनुप्रयोगों में प्रतिबाधा मिलान कितना महत्वपूर्ण है?


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ऑडियो अनुप्रयोगों में सिग्नल कितना प्रतिबिंबित होगा (amp और स्पीकर के बीच, या पूर्व-एम्पी और amp के बीच)? ज्यादातर निष्ठा और शक्ति हस्तांतरण के संबंध में नहीं है।

प्रतिबाधा और उनके समर्थक / विपक्ष के मिलान के विभिन्न विकल्प क्या हैं? यह आउटपुट टर्मिनल, इनपुट टर्मिनल या केबल को संशोधित करने पर हो सकता है?


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उत्तर इस बात पर निर्भर करते हैं कि आप एक इलेक्ट्रिकल इंजीनियर हैं या ऑडियोफ़ोल। यदि बाद में, हम ऑक्सीजन मुक्त केबलों, एक्स्ट्रा-फेंसी कैपेसिटर, और बहुत सी अन्य महंगी बकवासों के बारे में जान सकते हैं, तो आपको एक पूर्णिमा के दौरान अपने एम्पलीफायर पर एक मृत मछली लहराते हुए पालन करना चाहिए।
ओलिन लेट्रोप

जवाबों:


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आधुनिक ऑडियो इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रतिबाधा मिलान का उपयोग नहीं किया जाता है।

  • एक mic आउटपुट लगभग Ω 600 around हो सकता है, जबकि mic preamp निविष्टियाँ 1 k more या इससे अधिक होती हैं।
  • एक लाइन आउटपुट 100 100 जैसा होगा, जबकि एक लाइन इनपुट 10 k something की तरह है।
  • एक लाउडस्पीकर एम्पलीफायर 0.5 while से कम होगा, जबकि लाउडस्पीकर 4 4 की तरह अधिक हैं।
  • एक गिटार आउटपुट 100 kΩ हो सकता है, जबकि एक गिटार amp इनपुट कम से कम 1 M 100 है।

इन सभी मामलों में, लोड प्रतिबाधा स्रोत की तुलना में काफी बड़ा है; उनका मिलान नहीं किया गया है। यह विन्यास निष्ठा को अधिकतम करता है

प्रतिबाधा मिलान का उपयोग उन टेलीफ़ोन प्रणालियों में किया गया था जो ऑडियो सिस्टम से विकसित हुए थे, और (कभी-कभी?) वैक्यूम ट्यूब एम्पलीफायरों में उपयोग किए गए थे, लेकिन फिर भी, यह अधिकतम शक्ति और अधिकतम निष्ठा के बीच एक व्यापार-बंद है

ट्रांसमिशन लाइन प्रभाव लागू नहीं होते हैं। कम से कम 10 किमी (20 kHz के लिए) की तरंग दैर्ध्य के साथ , मुझे लगता है कि प्रतिबिंब से आपको सबसे अधिक प्रभाव कुछ कंघी फ़िल्टरिंग (एचएफ रोल-ऑफ) लाइनों के साथ कुछ किमी लंबा होगा? लेकिन यह पूरी तरह से अवास्तविक है।

बिल व्हाइटलॉक :

ऑडियो केबल ट्रांसमिशन लाइनें नहीं हैं। विदेशी केबलों के लिए विपणन प्रचार अक्सर क्लासिक ट्रांसमिशन लाइन सिद्धांत को आमंत्रित करता है और तात्पर्य है कि नैनो-दूसरी प्रतिक्रिया किसी तरह महत्वपूर्ण है। वास्तविक भौतिकी हमें याद दिलाती है कि ऑडियो केबल तब तक इंजीनियरिंग अर्थ में ट्रांसमिशन-लाइन प्रभाव का प्रदर्शन करना शुरू नहीं करते हैं जब तक कि वे भौतिक लंबाई में लगभग 4,000 फीट तक नहीं पहुंच जाते हैं।

अधिकतम शक्ति प्रमेय लागू नहीं होता है, क्योंकि:

राणे निगम :

प्रतिबाधा मिलान वैक्यूम ट्यूब, एडेल्स और बीहाइव हेयरडोस के साथ बाहर चला गया। आधुनिक ट्रांजिस्टर और ऑप-एम्प चरणों को प्रतिबाधा मिलान की आवश्यकता नहीं होती है। यदि किया जाता है, तो प्रतिबाधा मिलान ऑडियो प्रदर्शन को नीचा दिखाता है


प्रो ऑडियो अनुप्रयोगों में प्रतिबाधा मिलान क्यों आवश्यक नहीं है (और, वास्तव में, आहत), विलियम बी। स्नो, "प्रतिबाधा - मिलान या इष्टतम" देखें [ 1957 में लिखा गया है! ], साउंड रीइनफोर्समेंट: डेविड । क्लेपर (ऑडियो इंजीनियरिंग सोसाइटी, एनवाई, 1978, पीपी। जी -9 - जी -13) द्वारा संपादित एंथोलॉजी , और राणेनेट यूनिटी गेन और इम्पीडेंस मैचिंग: स्ट्रेंज बेडफ्लो

श्योर ब्रदर्स :

ऑडियो सर्किट के लिए, क्या प्रतिबाधा से मेल खाना महत्वपूर्ण है?

अब नहीं है। 20 वीं शताब्दी के शुरुआती भाग में, प्रतिबाधा से मेल खाना महत्वपूर्ण था। बेल प्रयोगशालाओं ने पाया कि लंबी दूरी के टेलीफोन सर्किट में अधिकतम बिजली हस्तांतरण प्राप्त करने के लिए, विभिन्न उपकरणों के अवरोधों का मिलान किया जाना चाहिए। प्रतिबाधा मिलान से आवश्यक वैक्यूम ट्यूब एम्पलीफायरों की संख्या कम हो गई, जो महंगे, भारी और गर्मी पैदा करने वाले थे।

1948 में, बेल लेबोरेटरीज ने ट्रांजिस्टर का आविष्कार किया - एक सस्ता, छोटा, कुशल एम्पलीफायर। ट्रांजिस्टर अधिकतम बिजली हस्तांतरण की तुलना में अधिक कुशलता से अधिकतम वोल्टेज हस्तांतरण का उपयोग करता है। अधिकतम वोल्टेज हस्तांतरण के लिए, गंतव्य डिवाइस (जिसे "लोड" कहा जाता है) को भेजने वाले डिवाइस (जिसे "स्रोत" कहा जाता है) का कम से कम दस गुना प्रतिबाधा होना चाहिए। इसे BRIDGING के नाम से जाना जाता है। ऑडियो डिवाइस को कनेक्ट करते समय ब्रिजिंग सबसे आम सर्किट कॉन्फ़िगरेशन है। आधुनिक ऑडियो सर्किट के साथ, मिलान संबंधी बाधाएं वास्तव में ऑडियो प्रदर्शन को कम कर सकती हैं।

यह एक आम गलत धारणा है। HyperPhysics एक 8 ओम एम्पलीफायर आउटपुट दिखाता था , लेकिन उन्होंने पृष्ठ में सुधार किया है। इलेक्ट्रॉनिक्स डिज़ाइन ने लंबे समय तक एक 8 ओम एम्पलीफायर आउटपुट दिखाया , लेकिन उन्होंने अंततः इसे टिप्पणी अनुभाग में शिकायतों के एक समूह के बाद तय किया है :

इसलिए, जब तक आप मील-लंबी केबल, स्रोत और लोड प्रतिबाधा के साथ टेलीफोन कंपनी से मेल नहीं खाते हैं ... 600 ओम या किसी अन्य प्रतिबाधा से मेल नहीं खाते। --- बिल व्हाइटलॉक, जेनसन ट्रांसफॉर्मर्स, इंक और एईएस लाइफ फेलो के अध्यक्ष और मुख्य अभियंता।


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आपको बड़ी तस्वीर का हिस्सा याद आ रहा है। प्रतिबाधा मिलान पुराने दिनों में किया गया था क्योंकि भार और चालक प्रतिक्रियाशील थे। ऑडियो के उदाहरण में, ट्रांसफॉर्मर सिग्नल पथ में होना आम बात थी, और यदि आप प्रतिबाधा से मेल नहीं खाते, तो यह बस काम नहीं करेगा। आप आज प्रतिबाधा से मेल नहीं खा सकते हैं क्योंकि अधिकांश आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में प्रतिरोधक इनपुट और आउटपुट होते हैं, प्रतिक्रियाशील नहीं। लेकिन उन उपकरणों के लिए जहां प्रतिक्रियाशील घटक सिग्नल पथ में हैं, प्रतिबाधा मिलान अभी भी एक महत्वपूर्ण विचार है।
रॉबर्ट हार्वे

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@endolith: दोनों तरफ ट्रांसफार्मर के साथ कुछ भी प्रतिबाधा मिलान की आवश्यकता है। दी गई, अधिकांश आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में प्रतिरोधक इनपुट और आउटपुट होते हैं, इसलिए लक्ष्य इनपुट पर उच्च प्रतिबाधा और आउटपुट पर कम प्रतिबाधा बन जाता है। हालांकि, हमेशा आदर्श परिस्थितियों का उत्पादन नहीं करता है; यदि आप एक मिक्सिंग डेस्क के लिए एक माइक्रोफोन इनपुट का निर्माण कर रहे हैं, तो आप एक 10 मेगाहोमीटर इनपुट प्रतिबाधा नहीं चाहते हैं, क्योंकि एक इनपुट जो संवेदनशील होगा सभी प्रकार के शोर को उठाएगा। इसके बजाय, आप 10K ओम की तर्ज पर कुछ और चाहते हैं।
रॉबर्ट हार्वे

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@endolith: मुझे आश्चर्य है कि मैंने ट्यूब एम्प के आउटपुट प्रतिबाधा को "ट्यूब साउंड" के कारक के रूप में नहीं देखा है, और न ही मैंने ट्यूब के साउंड की नकल करने के लिए उच्च "प्रभावी" आउटपुट प्रतिबाधा के साथ एम्पलीफायरों को डिजाइन करने की कोई चर्चा देखी है amps। आउटपुट प्रतिबाधा को समायोजित करने के लिए पावर-बर्बाद करने वाले प्रतिरोधों का उपयोग नहीं करना होगा; मुझे लगता है कि वर्तमान-संवेदन प्रतिक्रिया एक बहुत अच्छा काम कर सकती है।
सुपरकैट

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क्या इनमें से कोई भी क्लास डी एम्पलीफायरों पर लागू होता है (उनके पास प्रतिक्रियाशील आउटपुट हैं?)
फिन

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@ काज: हां, लेकिन एक वायलिन एक उपकरण है, न कि स्पीकर बाड़े। इंस्ट्रूमेंट डिज़ाइन का लक्ष्य कुछ भी नहीं से एक अच्छी ध्वनि उत्पन्न करना है। स्पीकर एनक्लोज़र डिज़ाइन का लक्ष्य अच्छी ध्वनि को पुन: उत्पन्न करना है जो मूल रूप से दर्ज की गई थी, बिना किसी परिवर्तन के। (जब तक आप गिटार
एम्प को

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प्रतिबाधा मिलान वास्तव में ऑडियो आवृत्तियों के लिए एक चिंता का विषय नहीं है और आपके उदाहरणों में यह वास्तव में पसंद नहीं है। हालाँकि आपको अपने इनपुट और आउटपुट प्रतिबाधा पर ध्यान देने की आवश्यकता है।

आप आम तौर पर 2 कारणों के लिए प्रतिबाधा मैच:

  1. परावर्तन कम करें - परावर्तन एक मुद्दा बन जाता है जब ट्रांसमिशन लाइन की लंबाई सिग्नल के तरंग दैर्ध्य के समान क्रम में हो जाती है। यहां अंगूठे के अलग-अलग नियम हैं। कुछ कहते हैं कि जब तार की लंबाई 1/4 होती है तो कुछ चिंता करते हैं, कुछ कहते हैं 1/6, 1/10 आदि यह ट्रांसमिशन लाइन के सिग्नल और प्रतिक्रिया पर निर्भर करता है। इस मामले में यह वास्तव में कोई फर्क नहीं पड़ता क्योंकि 20khz सिग्नल की विद्युत तरंग दैर्ध्य ~ 49,000ft है। दूसरे शब्दों में, आपके द्वारा पूछे जाने वाले आवेदन के लिए प्रतिबिंब एक गैर मुद्दा है।

  2. अधिकतम पावर ट्रांसफर - किसी ड्राइवर के आउटपुट प्रतिबाधा को लोड के इनपुट प्रतिबाधा से मिलान करने से अधिकतम पावर ट्रांसफर की अनुमति मिलती है। सबसे पहले यह एक स्पीकर को चलाने के लिए महत्वपूर्ण लगता है लेकिन अधिक महत्वपूर्ण विचार हैं (नीचे देखें)।

उदाहरण उदाहरण:

एक आधुनिक amp डिजाइन (सक्रिय शक्ति मंच, कोई आउटपुट ट्रांसफार्मर) के साथ आपका वास्तविक लक्ष्य अन्य चीजों के बीच सबसे अधिक संभव है। जब आप एक स्पीकर ड्राइव करते हैं, तो स्पीकर वास्तव में चालू होने के रूप में वर्तमान उत्पन्न करता है, इससे यह विचार करना चाहिए कि चुंबकीय क्षेत्र के भीतर एक कुंडल को स्थानांतरित करने के लिए आपके ड्राइविंग डिवाइस। आदर्श मामले में, यह बात नहीं होगी क्योंकि शंकु / कुंडल आने वाले संकेत पर तुरंत प्रतिक्रिया करेगा। वास्तव में स्पीकर के यांत्रिक स्वभाव के कारण शंकु की देरी और ओवरशूट होता है। परिणामस्वरूप स्पीकर उन धाराओं का उत्पादन करता है जिन्हें एम्पलीफायर पर वापस भेजा जाता है।

इसे सरल बनाने के लिए, अधिक लागू शर्तें। एक उच्च नम कारक एम्पलीफायर को स्पीकर शंकु पर बेहतर नियंत्रण रखने की अनुमति देता है। यह स्पीकर के प्रतिध्वनि बिंदु के पास विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। नम कारक (स्पीकर प्रतिरोध) / (amp आउटपुट प्रतिरोध) और तार प्रतिरोध के लिए कुछ सुधार है। तो इस मामले में आपका लक्ष्य एम्पलीफायर में सबसे छोटा संभव आउटपुट प्रतिरोध है।

उपकरणों के बीच लाइन स्तर (पूर्व amp):

फिर से प्रतिबाधा मिलान लक्ष्य नहीं है। आप आम तौर पर सबसे कम आउटपुट प्रतिबाधा चाहते हैं और उच्चतम इनपुट प्रतिबाधा संभव है। यह वर्तमान ड्रॉ को कम करता है और परिणामस्वरूप वोल्टेज ड्रॉप होता है। यह सबसे कम विरूपण कॉन्फ़िगरेशन है और अधिकतम वोल्टेज हस्तांतरण की अनुमति देता है।


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"ड्राइवर के आउटपुट प्रतिबाधा को एक लोड के इनपुट प्रतिबाधा से मिलान करने से अधिकतम शक्ति हस्तांतरण की अनुमति मिलती है।" काफी नहीं। लोड को एक निश्चित स्रोत प्रतिबाधा से मिलाना शक्ति हस्तांतरण को अधिकतम करता है, लेकिन यदि आपका आउटपुट प्रतिबाधा पर नियंत्रण है, तो आप इसे लोड में शक्ति बढ़ाने के लिए जितना संभव हो उतना छोटा चाहते हैं।
एंडोलिथ

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मैं असहमत हूं, आउटपुट प्रतिबाधा का मूल्य कम होने से पावर ट्रांसफर में वृद्धि नहीं होती है जब तक कि आप लोड प्रतिरोध को मैच के लिए कम नहीं कर सकते हैं, इसका मतलब यह होगा कि आपको लोड प्रतिरोध का मिलान करने के लिए मिश्रण में एक स्रोत अवरोधक की आवश्यकता होगी। भार मानकर ज्यादातर प्रतिरोधक होता है। लोड पर अधिकतम वोल्टेज और अधिकतम शक्ति दो अलग-अलग चीजें हैं।
मार्क

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उस तर्क से, आप बस सब कुछ 0 ओम बना लेंगे और अनंत शक्ति प्राप्त करेंगे। :) अधिकतम शक्ति प्रमेय केवल तब लागू होता है जब स्रोत प्रतिबाधा तय हो। उस स्थिति में, आप इसे सबसे अधिक शक्ति प्राप्त करने के लिए लोड को स्रोत के बराबर बनाते हैं। en.wikipedia.org/wiki/Maximum_power_theorem लेकिन अगर आपके पास एक निश्चित भार (लाउडस्पीकर) है और आप स्रोत के आउटपुट प्रतिबाधा को बदल सकते हैं, तो आप इसे यथासंभव छोटा बनाना चाहते हैं। एक 0 ओम स्रोत पूरे आपूर्ति को 4 ओम लोड में चलाता है, जबकि 4 ओम लोड में 4 ओम स्रोत सिर्फ उपलब्ध शक्ति को आधा बर्बाद करेगा।
21:39 बजे

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एक बात मैंने सोचा है कि लाउडस्पीकर का उत्पादन प्रतिबाधा आवृत्ति के साथ कैसे बदलती है, और ध्वनि-आउटपुट-बनाम-आवृत्ति (समान वोल्टेज पर) प्रतिक्रिया के साथ प्रतिबाधा-बनाम-आवृत्ति प्रतिक्रिया ट्रैक कैसे होती है, और क्या एम्पलीफायर का उपयोग किया जा सकता है एक कमरे में एक वक्ता के लिए एक फ्लैट आवृत्ति प्रतिक्रिया का उत्पादन करने की कोशिश में ऐसे बदलाव। किसी भी विचार है कि अगर देखा गया है?
सुपरकैट

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@ सुपरकैट खैर, एसपीएल स्तर पर बाधा एक जटिल कार्य है और निश्चित रूप से स्पीकर बाड़े, चालक मैकेनिक सुविधाओं और अन्य चीजों के बीच टीएस मापदंडों से प्रभावित होता है। एक औसत '8ohm' स्पीकर में ~ 3ohm से 50 + ओम तक प्रतिबाधा स्विंग होगी फिर भी फ्लैट आवृत्ति प्रतिक्रिया के बहुत करीब प्राप्त कर सकते हैं। आप आमतौर पर एक ध्वनिक वातावरण को फिट करने के लिए एक स्पीकर को अनुकूलित नहीं करेंगे क्योंकि सभी कमरे अलग-अलग हैं (विशेषकर कम आवृत्तियों पर)। कक्ष सुधार EQ के साथ किया जाता है। सबसे लोकप्रिय स्वचालित कमरे सुधार प्रणाली के लिए Google ऑडिसी।
मार्क

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स्पीकर केबल्स पर सेमिनल लेख 1990 में बॉब पीज़ ऑफ़ नेशनल सेमीकंडक्टर्स द्वारा लिखा गया था , जिसका शीर्षक था "व्हाट ऑल दिस स्प्लिसिंग स्टफ, एनीहो?" । पढ़ें और आनंद लें - फिर सांप के तेल सेल्समैन की उपेक्षा करते हुए अपने जीवन के साथ आगे बढ़ें!


मुझे उस लेख में कुछ भी नहीं दिखता है जो प्रतिबाधा मिलान के बारे में है
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लेख प्रश्न के अंतिम भाग "... या केबल को संशोधित" करने के संदर्भ में है। यह कनेक्टरों के प्रभावों को भी संबोधित करता है, प्रतिबाधा बेमेल बिंदुओं से प्रतिबिंब आदि
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