2014-02-10T19:57

2014-02-10T19:57

Audiofil szoftver

PROLÓGUS V: A fejhallgató kimeneti impedanciája az egyik leggyakoribb oka annak, hogy ugyanaz a fejhallgató eltérően szólalhat meg attól függően, hogy hol vannak csatlakoztatva. Ezt a fontos paramétert ritkán adják meg a gyártók, ugyanakkor jelentős hangminőségbeli különbségeket okozhat, és nagymértékben befolyásolja a fejhallgató kompatibilitást.

ÖSSZEFOGLALÁS: Csak annyit kell tudnia, hogy a legtöbb fejhallgató akkor működik a legjobban, ha az eszköz kimeneti impedanciája kisebb, mint a fejhallgató impedanciájának 1/8-a. Így például 32 ohmos Grados esetén a kimeneti impedanciának maximum 32/8 = 4 ohmnak kell lennie. Az Etymotic HF5 16 ohmos, így a maximális kimeneti impedanciának 16/8 = 2 ohmnak kell lennie. Ha biztos akar lenni abban, hogy a forrás bármilyen fejhallgatóval működik, győződjön meg arról, hogy a kimeneti impedanciája kisebb, mint 2 ohm.

MIÉRT OLYAN FONTOS A KIMENETI IMPEDANCIA? Legalább három okból:

• Minél nagyobb a kimeneti impedancia, annál nagyobb a feszültségesés kisebb terhelési impedanciák mellett. Ez a csökkenés elég nagy lehet ahhoz, hogy az alacsony impedanciájú fejhallgatók ne „lengjenek” a kívánt hangerőre. Példa erre a Behringer UCA202, amelynek kimeneti impedanciája 50 ohm. Sokat veszít a minőségben, ha 16-32 ohmos fejhallgatót használunk.
• A fejhallgató impedanciája a frekvenciától függően változik. Ha a kimeneti impedancia sokkal nagyobb, mint nulla, ez azt jelenti, hogy a fejhallgatón leeső feszültség is változik a frekvenciával. Minél nagyobb a kimeneti impedancia, annál nagyobb a frekvencia-válasz egyenletessége. A különböző fejhallgatók eltérően (és általában kiszámíthatatlanul) működnek együtt a különböző forrásokkal. Néha ezek a különbségek jelentősek és jól hallhatóak lehetnek.
• A kimeneti impedancia növekedésével a csillapítási tényező csökken. A tervezés során a fejhallgatókra számolt basszusszint elégtelen csillapítással jelentősen csökkenthető. Az alacsony frekvenciák zümmögőbbek és nem olyan tiszták (maszatoltak). A tranziens válasz romlik, és a basszus mélysége szenved (alacsony frekvenciákon több gurulás). Egyesek, például azok, akik szeretik a "meleg csöves hangzást", még ezt az alulcsillapított basszust is kedvükre találhatják. De az esetek túlnyomó többségében ez kevésbé őszinte hangot ad, mint alacsony impedanciájú forrás használatakor.

EGY NYOLCADIK SZABÁLY: A fenti hatások mindegyikének minimalizálása érdekében csak azt kell biztosítani, hogy a kimeneti impedancia legalább 8-szor kisebb legyen, mint a fejhallgató impedanciája. Még egyszerűbb: Ossza el a fejhallgató impedanciáját 8-cal, hogy megkapja a maximális erősítő impedanciát, és elkerülje a hallható torzítást.

VAN VALAMI SZABVÁNY A KIMENETI IMPEDANCIÁHOZ? Az egyetlen ilyen szabvány, amelyről tudok, az IEC 61938 (1996). A kimeneti impedancia követelményét 120 ohmra állítja. Számos oka van annak, hogy ezek a követelmények elavultak, és általában nem jó ötlet. A Stereophile cikk a 120 ohmos standard értékről szó szerint a következőket mondja:

"Aki ezt írta, egyértelműen álomvilágban él"

Egyet kell értenem. Talán a 120 ohmos érték még elfogadható volt (majd aligha) az iPod megjelenése előtt és a hordozható eszközök általános népszerűsége előtt, de már nem. Ma a legtöbb fejhallgatót teljesen másképp tervezték.

PSEUDO-SZABVÁNYOK: A legtöbb professzionális beállítás fejhallgató kimenete 20-50 ohmos impedancia. Nem tudok olyanról, amelyik 120 ohmosnak megfelelne, mint az IEC szabvány. A fogyasztói minőségű berendezéseknél a kimeneti impedancia jellemzően 0 és 20 ohm között van. Néhány csöves és más ezoterikus kialakítás kivételével a legtöbb csúcskategóriás audiofil berendezés impedanciája 2 ohm alatt van.

iPOD HATÁS: Amióta 1996-ban megjelent a 120 ohmos szabvány, az alacsony kategóriás kazettás lejátszóktól a hordozható CD-lejátszókig, végre áttértünk az iPod őrületre.Az Apple segített a kiváló minőségű hordozható eszközök kialakításában, és most már legalább a fele milliárd digitális lejátszó, a telefonokat nem számítva Gyakorlatilag az összes hordozható zene-/médialejátszó egyetlen újratölthető lítium-ion akkumulátorral működik. Ezek az akkumulátorok valamivel több mint 3 V feszültséget generálnak, ami általában körülbelül 1 voltot (RMS) termel a fejhallgató kimenetén (néha kevesebbet). .) Ha 120 ohmos kimeneti impedanciát használunk, és hagyományos hordozható fejhallgatót használunk (amely 16-32 ohm tartományban van), akkor valószínűleg nem lesz elegendő a lejátszási hangerő, ráadásul az akkumulátor energiájának nagy része hőként eloszlik 120 ohmos ellenálláson.Az áramnak csak egy kis része jut a fejhallgatóhoz.Ez komoly probléma a hordozható eszközöknél, ahol nagyon fontos meghosszabbítja az akkumulátor élettartamát. Hatékonyabb lenne a fejhallgató teljes áramellátása.

FEJHALLGATÓ TERVEZÉS: Tehát milyen kimeneti impedanciára tervezik a gyártók a fejhallgatójukat? 2009-ig több mint 220 millió iPod-ot adtak el. Az iPodok és a hasonló hordozható lejátszók olyanok a fejhallgató-piacon, mint a 800 kilós gorillák. Így nem meglepő, hogy a legtöbb tervező olyan fejhallgatót kezdett tervezni, hogy azok jól kompatibilisek legyenek Ez azt jelenti, hogy úgy tervezték, hogy 10 ohmnál kisebb kimeneti impedanciával működjenek. És szinte minden csúcskategóriás, teljes méretű fejhallgatót olyan forrásokhoz terveztek, amelyek betartják az 1/8 szabályt, vagy amelyek impedanciája közel nulla .Soha nem láttam még otthoni használatra tervezett audiofil fejhallgatót az ősi 120 ohmos szabvány szerint.

LEGJOBB FEJHALLGATÓ A LEGJOBB FORRÁSOKHOZ: Ha gyorsan áttekinti a legmodernebb, csúcskategóriás fejhallgató-erősítőket és DAC-okat, azt találja, hogy szinte mindegyiknek nagyon alacsony a kimeneti impedanciája. Ilyenek például a Grace Designs, a Benchmark Media, a HeadAmp, a HeadRoom, a Violectric, stb. Természetesen a legtöbb csúcskategóriás fejhallgató akkor teljesít a legjobban, ha azonos típusú berendezéssel párosítja. A legjobban fogadott fejhallgatók némelyike ​​eredendően alacsony impedanciájú, beleértve a Denon, AKG, Etymotic, Ultimate Ears, Westone, HiFiMAN különféle modelljeit. Tudomásom szerint mindegyiket alacsony (ideális esetben nulla) impedanciájú forráshoz tervezték, és a Sennheiser képviselője elmondta, hogy az audiofil és hordozható fejhallgatójukat nulla impedanciájú forrásokhoz tervezték.

AFC KÉRDÉS: Ha a kimeneti impedancia nagyobb, mint a fejhallgató impedanciájának 1/8-a, akkor lapos frekvenciaválasz lesz. Egyes fejhallgatók, különösen az armatúra (kiegyensúlyozott armatúra) vagy a több meghajtós fejhallgatók esetében ezek a különbségek óriásiak lehetnek. Íme, hogyan befolyásolja a 43 ohmos kimeneti impedancia az Ultimate Ears SuperFi 5 frekvenciaválaszát – ez a tapintható, 12 dB-es síkság:

KIMENETI IMPEDANCIA 10 ohm: Néhányan a fenti példát tekintve azt gondolhatják, hogy ilyen jelentős különbség csak 43 ohmnál jelenik meg. De sok forrás impedanciája körülbelül 10 ohm. Itt ugyanaz a fejhallgató 10 ohmos forrással - még mindig hallható 6 dB-es egyenetlenség. Egy ilyen görbe gyenge mélyhangokat, hangsúlyos középtartomány-kiemeléseket, tompa magas hangokat és az éles 10 kHz-es csökkenés miatt homályos fázisválaszt eredményez, ami befolyásolhatja a sztereó képalkotást.

TELJES MÉRETES SENNHEISER: Itt vannak a teljes méretű, nagyobb impedanciájú Sennheiser HD590-ek, ugyanazzal a 10 ohmos forrással. Most a 20 Hz feletti hullámzás csak kicsivel haladja meg az 1 dB-t. Bár az 1 dB nem olyan sok, az egyenetlenség a "zúgó" aljzatok területén jelentkezik, ahol minden akcentus nagyon nem kívánatos:

A CSILLAPÍTÁS MŰKÖDÉSE: bármilyen hangszórófej, legyen az fejhallgató vagy hangszóró, oda-vissza mozog zene lejátszása közben. Így hangrezgéseket keltenek, mozgó tömeget képviselve. A fizika törvényei kimondják, hogy egy mozgó tárgy hajlamos mozgásban maradni (azaz van tehetetlensége). A csillapítás segít elkerülni a nem kívánt mozgásokat is. Anélkül, hogy túlságosan belemennénk a részletekbe, az alulcsillapított hangszóró tovább mozog, amikor meg kellett volna állnia. Ha a hangszóró túlcsillapított (ami ritkán fordul elő), korlátozott a mozgásképessége az alkalmazott jelnek megfelelően – képzelje el, hogy a hangszóró juharszirupba merülve próbál dolgozni. A hangszóró csillapításának két módja van: mechanikus és elektromos.

UGRÓ AUTÓK: A mechanikus csillapítás hasonló az autó lengéscsillapítóihoz. Ellenállást adnak, így ha megingatja az autót, sokáig nem fog fel-alá billegni. A csillapítás azonban merevséget is ad, mert nem engedi, hogy a felfüggesztés az útfelületnek megfelelően megváltozzon. Itt tehát kompromisszumot kell találni: a puha lengéscsillapítók lágyabbá teszik az utazást, de kilengéshez vezetnek, míg a kemények kevésbé teszik kényelmessé az utazást, de megakadályozzák a kilengést. A mechanikus csillapítás mindig kompromisszum.

TÖKÉLETES ELEKTROMOS: Van egy jobb módszer a nem kívánt diffúzor mozgásának szabályozására, úgy hívják elektromos csillapítás. A tekercs és a mágnes kölcsönhatásba lép a dinamikában erősítővel a diffúzor mozgásának szabályozására. Az ilyen típusú csillapításnak kevesebb mellékhatása van, és lehetővé teszi a tervezők számára, hogy kisebb torzítású és jobb hangzású fejhallgatókat hozzanak létre. Mint egy autó felfüggesztése, amely pontosabban tud igazodni az úthoz, az optimálisan csillapított fejhallgató is pontosabban tudja visszaadni az audiojelet. De ez a kritikus pillanat, az elektromos csillapítás csak akkor hatásos, ha az erősítő kimeneti impedanciája sokkal kisebb, mint a fejhallgató impedanciája . Ha 16 ohmos fejhallgatót csatlakoztat egy 50 ohmos kimeneti impedanciájú erősítőhöz, az elektromos csillapítás eltűnik. Ez azt jelenti, hogy a hangszóró nem fog leállni, amikor meg kellene állnia. Olyan, mint egy kopott lengéscsillapítós autó. Természetesen az 1/8 szabály betartása esetén az elektromos csillapítás elegendő lesz.

AKUSZTIKUS FELFÜGGESZTÉS: A 70-es években a helyzet megváltozott, mivel a tranzisztoros erősítők népszerűvé váltak. Szinte minden tranzisztoros erősítő az 1/8 szabályt követi. Valójában a legtöbb megfelel az 1/50-es szabálynak – a kimeneti impedanciájuk kisebb, mint 0,16 ohm, ami 50-es csillapítási tényezőt ad. Ily módon a hangszórógyártók jobb hangszórókat tudtak tervezni, amelyek kihasználják az alacsony kimeneti impedanciát. . Mindenekelőtt az Acoustic Research, Large Advents és mások első zárt, akusztikusan felfüggesztett hangszóróit fejlesztették ki, amelyek mélyebb és pontosabb basszussal rendelkeznek, mint a hasonló méretű, csöves erősítőkhöz tervezett elődök. Ez nagy áttörést jelentett a hi-fi terén, az új erősítőknek köszönhetően most már nagymértékben támaszkodhat az elektromos csillapításra. És kár, hogy ma sok forrás 40 vagy több évvel elmarad a kortól.

MI A KÉSZÜLÉK KIMENETI IMPEDENCIÁJA? Egyes fejlesztők egyértelművé teszik, hogy a kimeneti impedanciát a lehető legalacsonyabbra kívánják tartani (mint például a Benchmark), míg mások felsorolják termékeik tényleges értékét (például 50 ohm a Behringer UCA202 esetében). A legtöbben sajnos titokban hagyják ezt a jelentést. Néhány hardverértékelés (például ezen a blogon) magában foglalja a kimeneti impedancia mérését, mivel ez nagyban befolyásolja, hogyan fog hangzani egy eszköz bizonyos fejhallgatókkal.

MIÉRT VAN SOK FORRÁS MAGAS KIMENETI IMPEDÁNCIÁVAL? A leggyakoribb okok a következők:

• Fejhallgató védelem- Az alacsony kimeneti impedanciájú nagyobb áramforrások gyakran túl sok energiát képesek leadni az alacsony impedanciájú fejhallgatóknak. A fejhallgatók sérülésének elkerülése érdekében egyes tervezők növelik a kimeneti impedanciát. Tehát ez egy kompromisszum, amely az erősítőt a terheléshez igazítja, de a legtöbb fejhallgató teljesítményének romlása árán.. A legjobb megoldás a két erősítési szint kiválasztásának lehetősége. Az alacsony szint lehetővé teszi, hogy alacsonyabb kimeneti feszültséget állítson be az alacsony impedanciájú fejhallgatókhoz. Ezenkívül áramkorlátozás is használható, így a forrás automatikusan korlátozza az áramerősséget az alacsony impedanciájú fejhallgatóknál, még akkor is, ha az erősítési szint túl magasra van állítva.
• Másnak lenni- Egyes fejlesztők szándékosan növelik a kimeneti impedanciát, azt állítva, hogy ez javítja készülékük hangját. Ezt néha arra használják, hogy egy termék hangzása eltérjen a versenytárs termékektől. De ebben az esetben minden „egyetlen hang” teljes mértékben a használt fejhallgatótól függ. Egyes fejhallgatók esetében ez javulásként érzékelhető, míg mások esetében inkább jelentős romlás. A legvalószínűbb, hogy a hang jelentősen torz lesz.
• Olcsó- A nagyobb kimeneti impedancia a legegyszerűbb megoldás az alacsony költségű forrásokhoz. Ez egy olcsó módja a stabilitás elérésének, a legegyszerűbb rövidzárlat elleni védelem; gyengébb minőségű op erősítők használatát is lehetővé teszi, amelyeket egyébként még a 16 vagy 32 ohmos fejhallgató sem hajtana meg közvetlenül. Ha valamilyen ellenállást sorba kapcsolunk a kimenetre, mindezek a problémák néhány cent áron megoldódnak. Ám ezért az olcsó megoldásért számos fejhallgató modellnél jelentős hangminőségromlást kell fizetni.

KIVÉTELEK A SZABÁLYOK ALÓL: Számos fejhallgató létezik, amelyeket állítólag nagy kimeneti impedanciájú használatra terveztek. Személy szerint kíváncsi vagyok, hogy ez mítosz vagy valóság, mivel nem tudok konkrét példát. Ez azonban lehetséges. Ebben az esetben ezeknek a fejhallgatóknak az alacsony impedanciájú forrással történő használata túlcsillapított basszusdinamikához vezethet, és ennek eredményeként a tervező által tervezetttől eltérő frekvenciamenethez. Ez megmagyarázhatja a „szinergia” bizonyos eseteit, amikor bizonyos fejhallgatókat egy bizonyos forrással kombinálnak. De ezt a hatást pusztán szubjektíven érzékelik - valakinek kifejezőképessége és hangrészletessége, valaki számára túlzott merevség. A megfelelő teljesítmény elérésének egyetlen módja az alacsony ellenállású forrás használata és az 1/8 szabály betartása.

HOGYAN LEHET ELLENŐRIZNI OLCSÓBBAN: Ha arra kíváncsi, hogy a hangminőség romlik-e a forrás kimeneti impedanciája miatt, javasolhatom a FiiO E5 erősítő megvásárlását 19 dollárért. Közel nulla impedanciájú kimenettel rendelkezik, és a legtöbb impedanciájú fejhallgatóhoz elegendő.

TELJES: Hacsak nem biztos abban, hogy fejhallgatója jobban szól, ha valamilyen nagyobb kimeneti impedanciával rendelkezik, akkor a legjobb, ha mindig olyan forrást használ, amelynek impedanciája nem haladja meg a fejhallgató impedanciájának 1/8-át. Vagy még egyszerűbb: legfeljebb 2 ohm impedanciával.

MŰSZAKI RÉSZ

IMPEDANCIA ÉS ELLENÁLLÁS: A két kifejezés bizonyos esetekben felcserélhető, de technikailag jelentős különbségek vannak. Az elektromos ellenállást betűvel jelöljük Rés minden frekvencián ugyanaz az értéke. Az elektromos impedancia összetettebb mennyiség, értéke általában a frekvenciával változik. Bükkfával van jelölve Z. A cikk keretein belül mindkét mennyiség mértékegysége Ohm.

FESZÜLTSÉG ÉS ÁRAM: Ahhoz, hogy megértsük, mi az impedancia, és miről szól ez a cikk, fontos, hogy legalább általános elképzelésünk legyen a feszültségről és az áramról. A feszültség hasonló a víznyomáshoz, az áram pedig a víz áramlásához (pl. liter/perc). Ha vizet ereszt a kerti tömlőből anélkül, hogy bármit is rögzítene a tömlő végére, akkor nagy vízáramlást (áramot) kap, és gyorsan megtölthet egy vödröt, de a nyomás a tömlő végén gyakorlatilag nulla lesz. . Ha kis fúvókát használ a tömlőn, a nyomás (feszültség) sokkal nagyobb lesz, és a víz áramlása csökken (több időbe telik ugyanannak a vödörnek a feltöltése). Ez a két érték fordítottan összefügg. A feszültség, áram és ellenállás (és impedancia, jelen cikk alkalmazásában) közötti kapcsolatot az Ohm-törvény határozza meg. R helyettesíthető Z-vel.

HONNAN JÖTT AZ 1/8 SZABÁLY?: A minimális hallható hangerőkülönbség, amelyet egy személy érzékel, körülbelül 1 dB. A kimeneti impedancia -1 dB-es csökkenése 10^(-1/20) = 0,89 tényezőnek felel meg. A feszültségosztó képlet segítségével azt kapjuk, hogy amikor a kimeneti impedancia a terhelési impedancia 1/8-a, akkor az arány pontosan 0,89, azaz a feszültségesés -1 dB. A fejhallgató impedanciája a hangsávon belül 10-szeres vagy nagyobb faktorral változhat. A SuperFi 5 esetében az impedancia 21 ohm, de valójában 10 és 90 ohm között változik. Tehát az 1/8-as szabály 2,6 ohm maximális kimeneti impedanciát ad nekünk. Ha a forrásfeszültséget 1 V-nak vesszük:

• Fejhallgató feszültsége 21 ohmos impedancián (névleges) = 21 / (21+2,6) = 0,89 V
• Fejhallgató feszültsége 10 ohmos impedanciánál (minimum) = 10 / (10+2,6) = 0,79 V
• Fejhallgató feszültsége 90 ohm impedancián (maximum) = 90 / (90+2,6) = 0,97 V
• Frekvenciaválasz egyenletessége = 20*log(0,97/0,89) = 0,75 dB (kevesebb, mint 1 dB)

KIMENETI IMMPEDANCIA MÉRÉS: Amint a fenti kapcsolási rajzból látható, a kimeneti impedancia feszültségosztót képez. A kimeneti feszültség terhelés nélküli és ismert terhelés melletti mérésével kiszámíthatja a kimeneti impedanciát. Ez könnyen megtehető egy online számológéppel. Az üresjárati feszültség "Input Voltage", R2 az ismert terhelési ellenállás (ebben az esetben ne használjon fejhallgatót), "Output Voltage" a feszültség a terhelés csatlakoztatásakor. Nyomja meg a Compute gombot, és kapja meg a kívánt R1 kimeneti impedanciát. Ezt megteheti 60 hertzes szinuszhullámmal (generálhatja pl. Audacityben), digitális multiméterrel és 15 - 33 ohmos ellenállással. A legtöbb DMM csak 60 Hz körüli jó pontossággal rendelkezik. Játsszon le egy 60 Hz-es szinuszhullámot, és állítsa be a hangerőt úgy, hogy a kimeneti feszültség körülbelül 0,5 V legyen. Ezután csatlakoztasson egy ellenállást, és jegyezze fel az új feszültségértéket. Például, ha 0,5 V-ot kap terhelés nélkül és 0,38 V-ot 33 ohmos terhelésnél, a kimeneti impedancia körülbelül 10 ohm. A képlet itt a következő: Zist = (Rн * (Vхх - Vн)) / Vн. Vxx - feszültség terhelés nélkül (üresjárat).

Egyetlen fejhallgató sem rendelkezik teljesen rezisztív impedanciával, amely ne változna a hangfrekvencia tartományon belül. A fejhallgatók túlnyomó többsége reaktancia és összetett impedanciájú. A fejhallgató impedanciájának kapacitív és induktív összetevői miatt értéke a frekvenciával változik. Például itt van az impedancia (sárga) és a fázis (fehér) függése a frekvenciától a Super Fi 5 esetében. ~200 Hz alatt az impedancia csak 21 ohm. 200 Hz felett 1200 Hz-en ~90 ohmra emelkedik, majd 10 kHz-en 10 ohmra csökken:

TELJES MÉRETŰ FEJHALLGATÓ: Lehet, hogy valakit nem érdekelnek az olyan fülbe helyezhető fejhallgatók, mint a Super Fi 5, ezért itt van a népszerű Sennheiser HD590 modell impedanciája és fázisa. Az impedancia továbbra is változik: 95-200 ohm - majdnem kétszer:

ÜGY: A cikk elején található grafikonok egyike körülbelül 12 dB frekvencia-válasz hullámzást mutatott a 43 ohmos impedanciájú forráshoz csatlakoztatott SuperFi 5 esetében. Ha referenciaként a 21 ohm névleges értéket vesszük, és a forrás kimeneti feszültségét 1 V-nak vesszük, akkor a fejhallgató feszültségszintje a következő lesz:

• Referenciaszint: 21 / (43 + 21) = 0,33 V - ami 0 dB-nek felel meg
• 9 ohm minimális impedanciánál: 9 / (9 + 43) = 0,17 V = -5,6 dB
• 90 ohm maximális impedanciánál: 90 / (90 + 43) = 0,68 V = +6,2 dB
• Tartomány = 6,2 + 5,6 = 11,8 dB

CSILLAPÍTÁSI SZINTEK: A hangszóró csillapítása, amint azt korábban kifejtettük, lehet tisztán mechanikus (Qms), vagy elektromos (Qes) és mechanikus csillapítás kombinációja. A teljes csillapítást Qts jelöli. Hogy ezek a paraméterek hogyan hatnak egymásra alacsony frekvenciákon, azt a Thiel-Small modellezés magyarázza. A csillapítási szintek három kategóriába sorolhatók:

• Kritikus csillapítás (Qts = 0,7) – Sokan ideális esetnek tartják, mivel a legmélyebb basszust adja, mindenféle frekvenciamenet-eltérés vagy túlzott csengetés (kontrollálatlan kúpmozgások) nélkül. Az ilyen hangszórók basszusát általában „rugalmasnak”, „tisztának” és „átlátszónak” érzékelik. A legtöbb ember úgy gondolja, hogy a Qts 0.7 ideális átmeneti választ ad.
• Túlzott csillapítás (Qts
• Gyenge csillapítás (Qts > 0,7) – Megenged némi mélyhangkiemelést a mélyhangtartomány tetején lévő csúcsokkal. A hangszóró nincs teljesen vezérelve, ami túlzott "csengetést" eredményez (azaz a kúp nem áll le elég gyorsan az elektromos jel csillapítása után). A gyenge csillapítás frekvencia-válasz eltérésekhez vezet, kevésbé mély basszus, gyenge tranziens válasz és a frekvencia emelkedés a mélyhang felső határának tartományában. A gyenge csillapítás olcsó módja a mélyhangok fokozásának a basszusminőség árán. Ezt a technikát aktívan használják olcsó fejhallgatókban "hamis basszus" létrehozása érdekében. Az alulcsillapított hangszórók hangját gyakran "bumm" vagy "hanyag" basszusként jellemzik. Ha a fejhallgatóját elektromos csillapításra tervezték, és olyan forráshoz használja, amelynek impedanciája nagyobb, mint a fejhallgató impedanciájának 1/8-a, akkor pont ezt, alulcsillapított mélyhangokat fog kapni. .

CSILLAPÍTÁSI TÍPUSOK: Három módja van a hangszórók csillapításának / a rezonancia szabályozásának:

• Elektromos csillapítás- Az általunk már ismert Qes-ek, hasonló a hibrid elektromos járművek regeneratív fékezéséhez. A fékezéskor az elektromos motor lelassítja az autót, generátorrá alakul, és visszaadja az energiát az akkumulátoroknak. A hangszóró is képes erre. De ha az erősítő kimeneti impedanciáját növeljük, akkor a fékezőhatás jelentősen csökken - ezért az 1/8 szabály.
• Mechanikus csillapítás- Qms néven ismert, inkább az autó lengéscsillapítóira hasonlít. Ahogy növeli a hangszóró mechanikus csillapítását, ez korlátozza az azt hajtó zenei jelet, ami több nemlinearitást eredményez. Ez növeli a torzítást és rontja a hangminőséget.
• Csillapítás a ház miatt- A ház tud csillapítást biztosítani, de ehhez zárni kell - akár megfelelően hangolt basszusreflexszel, akár szabályozott nyírással. Sok felső kategóriás fejhallgató természetesen nyitott, ami kizárja a tok csillapításának lehetőségét, mint a hangszóróknál.

SAJTÓSZINT: Az ésszerűen illeszkedő fejhallgatók, például a teljes méretű fülkagyló és a szorosan illeszkedő fülkagyló esetében a tervezők fontolóra vehetik a fülkagyló további párnázásának engedélyezését. De a fej formája, a füle, a frizura, a fejhallgató illeszkedése, a szemüveg jelenléte és egyéb tényezők szinte kiszámíthatatlanná teszik ezt a hatást. Fülre helyezhető fejhallgatók esetében ez a funkció egyáltalán nem érhető el. Az alábbiakban két grafikon látható, amelyek a Sennheiser HD650 impedanciáját ábrázolják. Figyelem: a nyitott basszusnál a rezonanciacsúcs 530 ohm, de műfej használatakor az érték 500 ohmra csökken. Ennek oka a fülkagyló és a fülkagylók által alkotott zárt tér okozta csillapítás.

KÖVETKEZTETÉS: Remélem, most már világos, hogy a fejhallgató-erősítő hatékony teljesítményének egyetlen módja az 1/8 szabály betartása. Míg egyesek a nagyobb kimeneti impedanciájú hangot részesítik előnyben, ez nagymértékben függ a használt fejhallgató modelltől, a kimeneti impedancia értékétől és a személyes preferenciáktól. Ideális esetben egy új szabványt kellene létrehozni, amely szerint a fejlesztőknek 2 ohmnál kisebb kimeneti impedanciájú forrásokat kellene előállítaniuk.

Szponzor információ

KUPI.TUT.BY: kényelmes laptop katalógus, laptop árak. Itt olcsón átvehet és vásárolhat laptopot. Könnyű fizetés, szállítás, minőségbiztosítás.

Eredeti cikk angolul: Headphone & Amp Impedance

Miért olyan fontos a forrás (erősítő) kimeneti impedanciájának értéke, hogyan kölcsönhatásba lép a fejhallgatóval és mit befolyásol.

Copyright Taras Kovrijenko 2009–2019

Gondolom sokan tudják, hogy ha egy futó autón bekapcsolod a távolsági fényszórót, kályhát, hátsó ablakfűtést, akkor a generátor által generált feszültség csökken, ilyenkor is azt mondják, hogy lecsökkent a feszültség. Hogyan vonatkozik ez az elektronikára? Az elektronikában minden ugyanazon forgatókönyv szerint történik, ha valamilyen kis ellenállású terhelést csatlakoztatunk a jelgenerátorhoz, akkor a kapcsai feszültsége csökken, ennek oka mindkét esetben a generátor belső ellenállása, ami a általában a generátorral sorba kapcsolt ellenállásként ábrázolják. Generátor egyenértékű áramkör az alábbi képen látható.

Miért egyenértékű? Mert valójában fizikailag a képen látható ellenállás legalábbis nem az autós generátorban van, de a generátoron vagy az erősítőn belül, valamint más áramkörökben lezajló folyamatok figyelembevétele érdekében célszerű írja le őket így.
Térjünk át a gyakorlatra, megmérjük a jelgenerátor kimeneti impedanciáját.
Először csatlakoztassa az oszcilloszkópot a jelgenerátor kimeneteire az alábbi képen látható módon, és nézze meg, mekkora lesz a feszültség.

Az oszcillogram azt mutatja, hogy a feszültség amplitúdója 1 V.
Most csatlakoztassunk egy potenciométert a jelgenerátor kimeneteire, és forgassuk addig, amíg a generátor végein a feszültség egyenlő lesz az előzőleg mért felével, azaz 0,5 V-tal.

51 Ohm ellenállás mellett a potenciométer feszültségesése egyenlő lett a nyitott áramköri feszültség felével.
Ha megnézed a fenti képet, láthatod, hogy a generátor és az általunk összekapcsolt potenciométer belső ellenállása egy feszültségosztót alkot és az egyik karján a feszültségesés megegyezik a generátor feszültségének felével, ami azt jelenti, hogy a feszültségnek pontosan a fele marad a második karon. Mivel a belső ellenálláson és az általunk csatlakoztatott potenciométeren a feszültségesések egyenlőek, ez azt jelenti, hogy a generátor belső ellenállása megegyezik a potenciométer ellenállásával, azaz 51 Ohm.
De van, amikor alapjáraton, azaz terhelés nélkül nem lehet mérni a generátor feszültségét, ilyenkor két mérést végeznek különböző ellenállásokkal, és az alábbi képlet alapján számítják ki a generátor ellenállását.

A képlet a következőképpen származtatható, először az R1 és R2 feszültségét számítjuk ki, csakúgy, mint egy hagyományos osztó esetében. Mindkét kapott képletben jelen lesz a generátor feszültsége, ezt mindegyik képletből kifejezzük, és a többi részt egyenlítjük. Ezután már csak Rg-t kell kifejeznie, és ezzel befejeződik a számítás.
Most már tudjuk, hogyan kell mérni a generátor kimeneti impedanciáját.

6.3. Időszakos kisfrekvenciás erősítő telepítése és tanulmányozása bipoláris tranzisztoron

Bipo erősítőkbenPoláris tranzisztorokban három tranzisztor csatlakozási sémát használnak: közös alappal, közös emitterrel, közös kollektorral. A legszélesebb körben használt kapcsolóáramkör közös emitterrel.

Emlékezzünk vissza, hogy az érzékeny alacsony frekvenciájú erősítő bemeneti áramköreit feltétlenül árnyékolt vezetékkel hajtják végre.

Az ábra diagramja szerint az erősítő működésének tanulmányozása 6.6 az ábrán látható módon szerelheti össze az erősítőt 6.8 szerelőtábla.

Az erősítő felszerelésekor feltétlenül figyelni kell az elektrolit kondenzátorok csatlakozásának polaritását. A kapcsolási rajz csak egy elektrolit kondenzátor csatlakoztatásának polaritását mutatja. A másik két kondenzátor csatlakoztatásának polaritását az erősítő kapcsolási rajza határozza meg. Mivel a generátor kimenete szinuszosHa nincs egyenfeszültségű komponens, akkor n-p-n típusú tranzisztorok használatakor a kondenzátorok polaritásának a 6.6. ábrán láthatónak kell lennie, p-n-p típusú tranzisztor esetén pedig a 6.7. ábrán láthatónak kell lennie.

Mivel az elektrolit kondenzátorok induktív ellenállással rendelkeznek, a jó minőségű alacsony frekvenciájú erősítőkben a kis kerámia kondenzátorokat párhuzamosan helyezik el az elektrolit kondenzátorokkal.

Érzékenység és névleges teljesítmény mérése

alacsony frekvenciájú erősítő teljesítmény

Előzetesen állítsa be a harmonikus együttható szükséges értékét az erősítő kimenetén. Az erősítő hangerőszabályzója a maximális hangerőre, a hangszínszabályzó pedig a középső pozícióra van állítva. Csatlakoztassa az összes mérőműszert a hálózathoz eszközöket és az erősítő tápfeszültségét. A hanggenerátor 1000 Hz-es szinuszos feszültséget táplál az R 1, R 2 ellenállásokon keresztül egy feszültségosztón keresztül az erősítő bemenetére. Fokozatosan növelje a szinuszos feszültséget az erősítő bemenetén, és ezzel egyidejűleg mérje meg a jel harmonikus tartalmát az erősítő kimenetén. Amint a harmonikus együttható elér egy előre meghatározott értéket, megmérjük az U N.OUT erősítő kimenetén a feszültséget, és meghatározzuk az U N.IN erősítő bemeneti feszültségét. Ha nincs érzékeny elektronikus voltmérő, akkor az erősítő bemenetén lévő feszültséget a feszültség elektronikus voltmérővel történő mérése után kell meghatározni 1 U 1 a feszültségosztó bemenetén (az R 1 és R 2 ellenállásokon - ábra. 6.9 ).

(6.1)

Az erősítő alacsony érzékenysége mellett a feszültségosztó mellőzhető, mivel a mérővezetékek erősítő bemeneti áramköréhez való csatlakoztatásakor fellépő zavaró feszültségek nem befolyásolják jelentősen a mérési eredményeket.

Az U n.in bemeneti feszültség az erősítő érzékenységét jellemzi adott harmonikus együttható mellett az erősítő kimenetén. A névleges kimeneti teljesítményt az R n terhelésnél a következő képlet határozza meg:

(6.2)

Oszcilloszkóp segítségével hozzávetőlegesen meghatározható az 5-8%-os harmonikus torzítás. Ezzel a harmonikus torzítással az oszcilloszkóp képernyőjén észrevehető a szinusz torzulása. Könnyebb a szinuszos torzítás észlelése, ha kétsugaras oszcilloszkópot használ, és összehasonlítja az erősítő kimenetén lévő jelet a bemeneti jellel.

Így megközelítőleg harmonikus együttható mérő nélkül is meg lehet mérni az érzékenységet és meghatározni a névleges kimeneti teljesítményt egy kisfrekvenciás erősítőnél, amelynek a jel harmonikus együtthatója az erősítő kimenetén 5-8%. Az erősítő maximális kimenő teljesítménye 10%-os harmonikus torzítás mellett van meghatározva.

Egy erősítő bemeneti impedanciájának mérése

Az alacsony frekvenciájú erősítő bemeneti impedanciáját általában 1000 Hz-en mérik. Ha az R erősítő bemeneti impedanciája be jóval kisebb, mint a használt voltmérő belső ellenállása, akkor az erősítő bemeneti ellenállásának meghatározásához a bemenetével sorba kapcsolunk egy ellenállást, melynek ellenállása megközelítőleg megegyezik az erősítő bemeneti ellenállásával. Két elektronikus voltmérő van csatlakoztatva az ábrán látható módon. 6.10 , ahol R in az erősítő bemeneti impedanciája. Az erősítő bemeneti ellenállásának meghatározása a következő probléma megoldására redukálódik: ismert U 1 és U 2 feszültségek V 1 és V 2 voltmérőkkel, az R ellenállás ellenállása; meg kell határozni az R in. Mivel a V 2 voltmérő belső ellenállása sokkal nagyobb, mint az erősítő bemeneti ellenállása, akkor:

(6.3)

Ha az erősítő bemeneti ellenállása arányosnak bizonyul a voltmérő belső ellenállásával, akkor R ilyen módon nem lehet meghatározni.

Ebben az esetben az erősítő bemeneti impedanciájának meghatározásához az eszközöket az ábra diagramja szerint szerelik össze. 6.9 , de csak harmonikus együttható mérő nélkül. Az erősítő bemenetére 1000 Hz frekvenciájú szinuszos feszültség kerül, amely nem haladja meg a névleges bemeneti feszültséget. Megmérjük az erősítő feszültségének U in1 bemenetét és U out1 kimenetét, és meghatározzuk a K = U out1 / U in1 feszültségerősítést. Ezután az R ellenállást sorba kötjük az erősítő bemenetével, és anélkül, hogy a hanggenerátor kimenetén a feszültség változna, megmérjük az Uout2 erősítő kimenetén a feszültséget. Az erősítő kimenetén a feszültség csökkent, amióta az R ellenállás sorba van kapcsolvaaz erősítő bemenetével a generátor kimenetéből származó feszültség egy része az R ellenállásra, egy része pedig az R bemeneti ellenállásra esik. A soros kapcsolat törvényei alapján ezt írhatjuk:

U in1 = U R + U R in (6.4)

(6.5)

Az U Rin-t és az Uin1-et az erősítő kimeneti feszültségével fejezzük ki

(6.6) (6.7)

A (6.6) és (6.7) értékeket (6.5) behelyettesítve kapjuk:

(6.8)

A (6.8)-ból egy kifejezést kapunk az erősítő bemeneti impedanciájára:

(6.9)

A Rin meghatározásának pontosságának javításához szükséges, hogy az R ellenállás ellenállása legyen azonos sorrendben az R in erősítő bemeneti impedanciájával.

Erősítő kimeneti impedancia mérése

Az erősítő kimeneti impedanciáját az Ohm-törvény határozza meg egy teljes áramkörre

(6.10)

ahol R n a terhelési ellenállás, R ext a forrás belső (kimeneti) ellenállása. Tekintettel arra, hogy a feszültség a forráskapcsokon U = I× R n a (6.10)-ből kapjuk

U=e- én× R ext (6.11)

Kapcsolja ki az R n-t, akkor az I áram nagyon kicsi lesz, ezért az U forráskapcsokon a feszültség egyenlő lesz az elektromotoros erővel e. Kapcsoljuk össze az R n-t. Ekkor a feszültségesés a forráson belül (e- U Rн) az U Rн terhelés feszültségesésére utal, mivel a forrás belső ellenállása a terhelési ellenállásra utal

(6.12) (6.13)

Az erősítő belső (kimeneti) ellenállásának pontosabb meghatározásához az R n ellenállást a belsővel azonos nagyságrendűvé kell venni.

Az erősítő kimeneti impedanciáját általában 1000 Hz-es frekvencián mérik. A hanggenerátorból 1000 Hz-es szinuszos feszültség kerül az erősítő bemenetére,hogy a terhelés leválasztásakor a jel harmonikus együtthatója az erősítő kimenetén nem haladta meg az erre előírt értéketérték erősítő.

A Rout kimeneti ellenállás meghatározásához kétszer mérje meg az erősítő kimeneti feszültségét. Ha a terhelés le van választva, a kimeneti feszültség megegyezik az EMF-vel, és a csatlakoztatott terheléssel - U Rн.

Az erősítő kimeneti impedanciáját a képlet határozza meg

(6.14)

Amplitúdó karakterisztika felépítése

Az erősítő minőségére vonatkozó fontos információk az amplitúdó karakterisztika alapján nyerhetők. Az amplitúdójellemzők eltávolítása érdekében az eszközöket az 1. ábra séma szerint szereljük össze. 6.9 , kivéve a harmonikus mérőt. A hanggenerátorból 1000 Hz frekvenciájú szinuszos feszültség jut az erősítő bemenetére, így észrevehetővé válik az erősítő kimenetén lévő jel és a szinuszos jel közötti különbség. A kapott bemeneti feszültség értékét körülbelül 1,5-szeresére növeljük, és az erősítő kimeneti feszültségét elektronikus voltmérővel mérjük. Az erősítő bemeneti és kimeneti feszültségének kapott értékei megadják az erősítő amplitúdójellemzőjének egyik pontját (szélsőséges). Ezután a bemeneti feszültség csökkentésével megszűnik a kimeneti feszültség függése a bemenettől. Az erősítő amplitúdójellemzőiből a feszültségerősítés könnyen meghatározható K = U out / U in. Az erősítés meghatározásához az erősítő bemeneti és kimeneti feszültségét az amplitúdó karakterisztika lineáris szakaszán kell kiválasztani. Ebben az esetben az erősítő erősítése nem függ a bemeneti feszültségtől.

Erősítő zajszintmérés

D Az erősítő belső zajszintjének meghatározásához az erősítő kimeneti feszültségét úgy mérjük, hogy az erősítő bemenetére egy ellenállást csatlakoztatunk, amelynek ellenállása megegyezik az erősítő bemeneti ellenállásával. Az erősítő saját zajszintjét decibelben fejezzük ki – az (5.6) képlet. A külső elektromágneses mezők által okozott interferencia hatásának csökkentése érdekében az erősítő bemeneti áramköreit gondosan árnyékolják.

Az erősítő hatásfokának meghatározása

Az erősítő hatásfoka akkor határozható meg, ha a bemenetre 1000 Hz-es szinuszos feszültséget kapcsolunk, amely megfelel a névleges kimeneti teljesítménynek. Határozza meg a névleges kimenő teljesítményt a (6.2) képlet alapján!

Az erősítő által a forrásokból (forrás) felvett teljesítményt a P 0 =I képlet határozza meg× U , ahol I a forrásból felvett áram, U az áramforrás csatlakoztatására szolgáló erősítő kivezetéseinek feszültsége (az ampermérő és a voltmérő kapcsolási rajzát az erősítő által fogyasztott teljesítmény meghatározásának minimális hibájának figyelembevételével választjuk ki , a rendelkezésre álló ampermérőtől és voltmérőtől függően).

Az erősített frekvenciák tartományának meghatározása

Az erősített frekvenciák tartományának és a frekvencia torzítási tényezőjének meghatározásához frekvencia (amplitúdó-frekvencia) karakterisztikát építünk.

Az erősítő amplitúdó-frekvenciás karakterisztikájának definíciójából az következik, hogy annak felépítéséhez az erősítő bemenetére tetszőleges, az amplitúdó-karakterisztika lineáris szakaszának megfelelő feszültség kapcsolható. Túl alacsony bemeneti feszültség esetén azonban zaj és váltóáramú zümmögés miatti hibák léphetnek fel. Magas bemeneti feszültségeknél az erősítőelemek nemlinearitása jelenhet meg. Ezért a frekvenciamenetet általában olyan bemeneti feszültségen veszik, amely megfelel a névleges 0,1-es kimeneti teljesítményének.

Az amplitúdó-frekvencia karakterisztika felvételére szolgáló eszközöket az 1. ábra séma szerint állítjuk össze. 6.9 , és a harmonikus mérő és az oszcilloszkóp nem csatlakoztatható.

Az erősített frekvenciák tartományát az amplitúdó-frekvencia karakterisztika határozza meg, figyelembe véve a megengedett frekvencia torzítást. Az erősítő frekvenciaválasza a feszültségerősítés frekvenciától való függése. ábrából. 5.5 látható, hogyan lehet meghatározni az erősítő által felerősített frekvenciatartományt (sávszélességet) úgy, hogy a vágási frekvenciákon az erősítést a maximumtól 0,7-re csökkentjük, ami 3 dB-es frekvencia torzítási tényezőnek felel meg.

(AZ INTERMODULÁCIÓS TORZÍTÁSOK ÉS HANGOK CSÖKKENTÉSÉRŐL A HANGSZÓRÓKBAN)

A hangszórók hangjának különbsége a különböző UMZCH-kkal való munkavégzés során elsősorban a csöves és tranzisztoros erősítők összehasonlításakor figyelhető meg: harmonikus torzításuk spektruma gyakran jelentősen eltér. Néha észrevehető különbségek vannak az azonos csoportba tartozó erősítők között. Például az egyik audiomagazinban a 12 és 50 W-os csöves UMZCH-k értékelései egy kevésbé erős UMZCH javára irányultak. Vagy elfogult volt az értékelés?

Számunkra úgy tűnik, hogy a cikk szerzője meggyőzően elmagyarázza a hangszórókban előforduló tranziens és intermodulációs torzítások egyik misztikus okát, amelyek észrevehető hangbeli különbségeket okoznak a különböző UMZCH-okkal való munka során. Megfizethető módszereket kínál a hangszórók torzításának jelentős csökkentésére is, amelyek meglehetősen egyszerűen megvalósíthatók modern elemalap segítségével.

Ma már általánosan elfogadott, hogy a teljesítményerősítőkkel szemben támasztott követelmények egyike annak biztosítása, hogy a kimeneti feszültsége változatlan maradjon, amikor a terhelési ellenállás megváltozik. Más szavakkal, az UMZCH kimeneti ellenállásának kicsinek kell lennie a terheléshez képest, és nem lehet több, mint a terhelés |Z n | ellenállásmoduljának (impedanciájának) 1 / 10,1 / 1000-e. Ez a nézet számos szabványban és ajánlásban, valamint a szakirodalomban tükröződik. Még egy olyan paraméter is speciálisan be van vezetve, mint a csillapítási együttható - K d (vagy csillapítási tényező), amely megegyezik a névleges terhelési ellenállás és az R out PA erősítő kimeneti impedanciájának arányával. Tehát 4 ohmos névleges terhelési impedanciával és 0,05 ohmos erősítő kimeneti impedanciával K d 80 lesz. A HiFi berendezésekre vonatkozó jelenlegi szabványok előírják, hogy a jó minőségű erősítők csillapítási tényezője legalább 20 (és ez ajánlott). nem kevesebb, mint 100). A legtöbb tranzisztoros erősítőnél a K d nagyobb, mint 200.
A kis Rout PA (és ennek megfelelően magas Kd) melletti érvek jól ismertek: ezek az erősítők és a hangszórók felcserélhetősége, a fő (alacsony frekvenciájú) hangszóró rezonancia hatékony és kiszámítható csillapítása, valamint a az erősítők jellemzőinek mérésének és összehasonlításának kényelme. A fenti megfontolások jogossága és érvényessége ellenére azonban az ilyen arány szükségességére vonatkozó következtetés a szerző szerint alapvetően rossz!

A helyzet az, hogy ezt a következtetést az elektrodinamikus hangszórófejek (GG) működésének fizikája figyelembevétele nélkül vonják le. Az erősítőtervezők túlnyomó többsége őszintén hisz abban, hogy nem kell mást tenniük, mint adott terhelési ellenállás mellett a szükséges feszültséget a lehető legkisebb torzítással leadni. A hangszórótervezők a maguk részéről úgy tűnik, hogy termékeiket elhanyagolható kimeneti impedanciájú erősítők táplálják. Úgy tűnik, hogy minden egyszerű és világos - milyen kérdések lehetnek?

Ennek ellenére vannak kérdések, és nagyon komolyak is. Ezek közül a legfontosabb a nagyságrend kérdése intermodulációs torzítás a GG által bevezetett, ha elhanyagolható belső ellenállású erősítőről üzemeltetik (feszültségforrás vagy EMF-forrás).

„Mi köze ehhez az erősítő kimeneti impedanciájának? Ne tévesszen meg!" mondja az olvasó. - És téved. Megvan, és a legközvetlenebb, annak ellenére, hogy ennek a függőségnek a tényét rendkívül ritkán említik. Mindenesetre nem találtak olyan modern alkotásokat, amelyek figyelembe vennék ezt a hatást összes a végponttól végpontig terjedő elektroakusztikus út paraméterei - az erősítő bemeneti feszültségétől a hangrezgésig. Valamilyen oknál fogva, amikor ezt a témát vizsgáltuk, korábban a GG viselkedésének elemzésére korlátozódtunk a fő rezonancia közelében alacsony frekvenciákon, miközben nem kevésbé érdekes dolgok történnek észrevehetően magasabb frekvenciákon - néhány oktávval a rezonanciafrekvencia felett.

Ez a cikk ezt a hiányt hivatott pótolni. El kell mondanunk, hogy a hozzáférhetőség növelése érdekében az előadás nagyon leegyszerűsített és sematizált, így számos „finom” probléma átgondolatlan maradt. Tehát annak megértéséhez, hogy az UMZCH kimeneti impedanciája hogyan befolyásolja az intermodulációs torzítást a hangszórókban, emlékeznünk kell arra, hogy mi a GG-kúp hangsugárzásának fizikája.

A fő rezonanciafrekvencia alatt, amikor a GG hangtekercs tekercsére szinuszos jelfeszültséget kapcsolunk, a diffúzor elmozdulási amplitúdóját a felfüggesztés (vagy zárt dobozban sűrített levegő) rugalmas ellenállása határozza meg, és szinte független. a jel frekvenciájáról. A GG működését ebben az üzemmódban nagy torzítások és nagyon alacsony hasznos akusztikus jelek jellemzik (nagyon alacsony hatásfok).

Az alaprezonancia frekvencián a diffúzor tömege a lengő levegő tömegével és a felfüggesztés rugalmasságával együtt egy rugósúlyhoz hasonló rezgésrendszert alkot. A sugárzás hatásfoka ebben a frekvenciatartományban közel van ehhez a HG-hez a maximumhoz.

A fő rezonanciafrekvencia felett a diffúzor tehetetlenségi erői az oszcilláló légtömeggel együtt nagyobbnak bizonyulnak, mint a felfüggesztés rugalmas erői, így a diffúzor elmozdulása fordítottan arányos a frekvencia négyzetével. A kúp gyorsulása azonban ebben az esetben elméletileg nem függ a frekvenciától, ami biztosítja a hangnyomás tekintetében a frekvenciamenet egyenletességét. Ezért a fő rezonanciafrekvencia feletti frekvenciákon a HG frekvenciaválaszának egyenletességének biztosításához állandó amplitúdójú erőt kell kifejteni a diffúzorra a hangtekercs oldaláról, amint az Newton második törvényéből következik (F=m). *a).

A hangtekercsből a kúpra ható erő arányos a benne lévő árammal. Ha a GG egy U feszültségforráshoz csatlakozik, a hangtekercsben lévő I áramot minden frekvencián az Ohm I (f) törvénye határozza meg (f) \u003d U / Z g (f), ahol Z g (f) a frekvencia- a hangtekercs függő komplex ellenállása. Főleg három mennyiség határozza meg: a hangtekercs aktív ellenállása R g (ohmmérővel mérve), az L g induktivitás Az áramerősséget befolyásolja a hátsó EMF is, amely akkor keletkezik, amikor a hangtekercs mágneses térben mozog, ill. arányos a mozgás sebességével.

A fő rezonanciánál jóval magasabb frekvenciákon a back-emf értéke elhanyagolható, mivel a hangtekerccsel ellátott kúpnak egyszerűen nincs ideje felgyorsulni a jelfrekvencia periódusának felében. Ezért a fő rezonancia frekvenciája feletti Z g (f) függését elsősorban az R g és L g mennyiségek határozzák meg.

Tehát sem az R g ellenállás, sem az L g induktivitás nem különbözik konkrét állandóságban. A hangtekercs ellenállása erősen függ a hőmérséklettől (a réz TCS-e kb. +0,35% / o C), a kisméretű, közepes frekvenciájú GG-k hangtekercsének hőmérséklete normál működés közben 30 ... 50 o C-kal, ill. , ráadásul nagyon gyorsan – több tíz ezredmásodperc alatt és még kevesebben. Ennek megfelelően a hangtekercs ellenállása, és így a rajta áthaladó áram, valamint a hangnyomás állandó alkalmazott feszültség mellett 10 ... 15%-kal változik, intermodulációs torzítást hozva létre a megfelelő értékű hőjel kompressziójában.

Az induktivitás változása még bonyolultabb. Amplitúdóés fázis A hangtekercsen áthaladó áramot a rezonánsnál észrevehetően magasabb frekvenciákon nagymértékben az induktivitás értéke határozza meg. És ez nagymértékben függ a hangtekercs résben elfoglalt helyzetétől: normál eltolási amplitúdó esetén az alaprezonanciafrekvenciánál csak kicsivel magasabb frekvenciák esetén az induktivitás 15 ... 40% -kal változik a különböző GG-k esetében. Ennek megfelelően a hangszóróra adott névleges teljesítmény mellett az intermodulációs torzítás elérheti a 10 ... 25%-ot.

A fentieket az egyik legjobb hazai középfrekvenciás GG - 5GDSH-5-4 -en készült hangnyomás-oszcillogramokról készült fénykép illusztrálja. A mérési elrendezés blokkvázlata az ábrán látható.

A kéttónusú jel forrásaként egy pár generátort és két erősítőt használtak, amelyek kimenetei közé a tesztelt GG-t csatlakoztatták, körülbelül 1 m 2 -es akusztikus képernyőre szerelve. Két különálló erősítőt használnak nagy teljesítménytartalékkal (400 W), hogy elkerüljék az intermodulációs torzítás kialakulását a kéttónusú jelnek az erősítési úton való áthaladása során. A fej által kifejtett hangnyomást egy szalagos elektrodinamikus mikrofon érzékelte, melynek nemlineáris torzítása 130 dB hangnyomásszint mellett kisebb, mint -66 dB. Ebben a kísérletben egy ilyen hangszóró hangnyomása körülbelül 96 dB volt, így a mikrofon torzítása ilyen körülmények között elhanyagolható volt.

Amint az a felső oszcilloszkóp képernyőjén látható oszcillogramokon (felső - szűrés nélkül, alsó - HPF szűrés után) látható, egy 4 kHz-es jel modulációja egy másik, 300 Hz-es frekvenciájú jel hatására ( 2,5 W fejteljesítménnyel) meghaladja a 20%-ot. Ez körülbelül 15%-os intermodulációs torzításnak felel meg. Úgy tűnik, nem kell emlékeztetni arra, hogy az intermodulációs torzítási termékek érzékelési küszöbe jóval alacsonyabb, mint egy százalék, és bizonyos esetekben eléri a századszázalékot. Nyilvánvaló, hogy az UMZCH torzításai, ha csak „lágy” jellegűek, és nem haladják meg a néhány század százalékot, egyszerűen megkülönböztethetetlenek a hangszóróban a feszültségtől való működése által okozott torzulások hátterében. forrás. Az intermodulációs torzító termékek tönkreteszik a hang átlátszóságát és részletességét – kiderül, hogy ez egy „kása”, amelyben az egyes hangszerek és hangok csak alkalmanként hallatszanak. Ezt a hangzástípust valószínűleg jól ismerik az olvasók (a torzításra jó teszt lehet egy gyerekkórus fonogramja).

Az ínyencek azzal érvelhetnek, hogy a hangtekercs impedancia változékonyságának csökkentésére számos módszer létezik: a rés kitöltése mágneses hűtőfolyadékkal, rézsapkák felszerelése a mágneses rendszer magjaira, valamint a magprofil és a tekercselés sűrűségének gondos kiválasztása és még sok más. Mindezek a módszerek azonban egyrészt elvileg nem oldják meg a problémát, másrészt a HG gyártási költségeinek bonyolításához és növekedéséhez vezetnek, aminek következtében még a stúdióhangszórókban sem használják őket teljes mértékben. Ezért van az, hogy a legtöbb közepes és alacsony frekvenciájú GG-nek nincs sem rézsapkája, sem mágneses folyadék (az ilyen GG-kben teljes teljesítménnyel üzemelve gyakran a résből lökődik ki a folyadék).

Ezért a GG nagy impedanciájú jelforrásról (határértékben - áramforrásról) való táplálása hasznos és célszerű módja az intermodulációs torzításuk csökkentésének, különösen többsávos aktív akusztikus rendszerek építésénél. Ebben az esetben a főrezonancia csillapítását tisztán akusztikailag kell elvégezni, mivel a középfrekvenciás GG-k belső akusztikai minőségi tényezője általában jelentősen meghaladja az egységet, eléri a 4...8-at.

Érdekes, hogy a GG „aktuális” tápellátásának ez a módja az UMZCH lámpában, pentóda vagy tetróda kimenettel, sekély (10 dB-nél kisebb) FOS-sal, különösen, ha van helyi FOS az áramhoz. ellenállás formájában a katódáramkörben.

Egy ilyen erősítő létrehozása során a torzulásai általános OOS nélkül általában 2,5% -on belülre esnek, és biztosan hallhatóak, ha beleszámítanak a vezérlőút megszakításába (összehasonlítási módszer az "egyenes vezetékkel"). Az erősítő hangszóróhoz való csatlakoztatása után azonban kiderül, hogy a visszacsatolás mélységének növekedésével először a hang javul, majd a részletek és az átlátszóság elvesztése következik be. Ez különösen észrevehető egy többsávos erősítőnél, amelynek kimeneti fokozatai szűrők nélkül közvetlenül a megfelelő hangszórófejekre vezetnek.

Ennek oka első pillantásra paradox jelenség, hogy a feszültség OOS mélységének növekedésével az erősítő kimeneti impedanciája meredeken csökken. A GG alacsony kimeneti impedanciájú UMZCH-ról történő táplálásának negatív következményeit fentebb tárgyaltuk. A trióda erősítőben a kimeneti impedancia általában sokkal kisebb, mint egy pentódban vagy tetódában, és a visszacsatolás bevezetése előtti linearitás nagyobb, így a feszültségre történő visszacsatolás javítja egyetlen erősítő teljesítményét, de ugyanakkor rontja a hangszórófej teljesítményét. Ennek eredményeként a kimeneti feszültség visszacsatolása egy trióda erősítőbe történő bevezetése következtében a hang valóban rosszabbá válhat, annak ellenére, hogy magának az erősítőnek a jellemzői javulnak! Ez az empirikusan megállapított tény kimeríthetetlen táplálékul szolgál az audio-teljesítményerősítők visszacsatolásából eredő károk témájában való találgatásokhoz, valamint a hang különleges, csőszerű átlátszóságával és természetességével kapcsolatos érveléshez. A fenti tényekből azonban egyértelműen következik, hogy nem magának az OOS-nek a jelenlétében (vagy hiányában) van a lényeg, hanem az erősítő ebből eredő kimeneti impedanciájában. Ott van a "kutya elásva"!

Érdemes néhány szót ejteni az UMZCH negatív kimeneti ellenállás használatáról. Igen, a pozitív áramvisszacsatolás (POF) segít a GG csillapításában az alaprezonancia frekvencián, és csökkenti a hangtekercsben disszipált teljesítményt. A csillapítás egyszerűségéért és hatékonyságáért azonban fizetni kell a GG induktivitás karakterisztikáira gyakorolt ​​befolyásának növelésével, még a feszültségforrásról történő üzemmódhoz képest is. Ennek az az oka, hogy az L g /R g időállandót egy nagyobb, L g / értékkel egyenlőre cseréljük. Ennek megfelelően a frekvencia csökken, ettől kezdve az induktív reaktancia kezd dominálni a "GG + UMZCH" rendszer impedanciáinak összegében. Hasonlóan növekszik a hőváltozások hatása a hangtekercs aktív ellenállásában: a hangtekercs változó ellenállásának és az erősítő állandó negatív kimeneti ellenállásának összege százalékban kifejezve jobban változik.

Természetesen, ha R ki. A PA abszolút értékben nem haladja meg a hangtekercs tekercs aktív ellenállásának 1/3 ... 1/5-ét, a POS bevezetéséből származó veszteség kicsi. Ezért egy gyengeáramú POS használható kis kiegészítő csillapításhoz vagy a minőségi tényező finomhangolásához az alacsony frekvenciájú sávban. Ezenkívül az aktuális POS és az UMZCH aktuális forrásmódja nem kompatibilis egymással, aminek következtében a GG áramellátása az alacsony frekvenciájú sávban sajnos nem mindig alkalmazható.

Az intermodulációs torzítással láthatóan rájöttünk. Most meg kell vizsgálni a második kérdést - a GG diffúzorában fellépő felhangok nagyságát és időtartamát, amikor impulzus jellegű jeleket reprodukálnak. Ez a kérdés sokkal bonyolultabb és "vékonyabb".

Elméletileg két lehetőség van ezen felhangok kiküszöbölésére. Az első az összes rezonanciafrekvencia eltolása a működési frekvencia tartományon kívülre, a távoli ultrahang tartományába (50...100 kHz). Ezt a módszert használják kis teljesítményű, nagyfrekvenciás GG és egyes mérőmikrofonok fejlesztésénél. A GG-vel kapcsolatban ez a "kemény" diffúzor módszere.

Tehát egy harmadik lehetőség is lehetséges - egy GG használata viszonylag "kemény" diffúzorral és akusztikus csillapításának bevezetése. Ebben az esetben lehetőség van bizonyos mértékig kombinálni a két megközelítés előnyeit. Leggyakrabban így készülnek a stúdióvezérlésű hangszórók (nagy monitorok). Természetesen, ha a csillapított HG-t feszültségforrásról táplálják, a frekvenciamenet jelentősen torzul a fő rezonancia teljes minőségi tényezőjének éles csökkenése miatt. Az áramforrás ebben az esetben is előnyösebbnek bizonyul, mivel a hőkompresszió hatásának kizárásával egyidejűleg segít kiegyenlíteni a frekvenciamenetet.

A fentieket összegezve a következő gyakorlati következtetéseket vonhatjuk le:

1. A hangszórófej áramforrásról történő működési módja (a feszültségforrással ellentétben) jelentős mértékben csökkenti a hangszórófej által okozott intermodulációs torzítást.

2. Az alacsony intermodulációs torzítású hangszórók legmegfelelőbb kialakítása az aktív többsávos, keresztszűrővel és minden sávhoz külön erősítővel. Ez a következtetés azonban a GG-diétától függetlenül igaz.

4. Az erősítő nagy kimeneti impedanciájának elérése és kismértékű torzításának fenntartása érdekében az OOS-t nem feszültség, hanem áram szempontjából kell használni.

Természetesen a szerző megérti, hogy a torzítás csökkentésére javasolt módszer nem csodaszer. Ezenkívül kész többsávos hangszóró használata esetén az egyes GG-k áramellátása változtatás nélkül lehetetlen. A többsávos hangszóró egészének egy megnövelt kimeneti impedanciájú erősítőhöz való csatlakoztatásának kísérlete nem annyira a torzítás csökkenéséhez, hanem a frekvenciamenet éles torzulásához, és ennek megfelelően a hangszínegyensúly meghibásodásához vezet. . ennek ellenére a GG intermodulációs torzítás csaknem nagyságrenddel csökkentése, és egy ilyen hozzáférhető módszerrel egyértelműen figyelmet érdemel.

S.AGEEV, Moszkva

Általában az ellenállás-illesztés kérdésére nem fordítanak kellő figyelmet. Ennek a szakasznak az a célja, hogy felvázolja az impedancia illesztés alapelveit és gyakorlatát.

Bemeneti impedancia Minden olyan elektromos eszköznek, amelynek működéséhez jelre van szükség, bemeneti impedanciája van. Csakúgy, mint bármely más ellenállás (különösen az egyenáramú áramkörök ellenállása), az eszköz bemeneti ellenállása a bemeneti áramkörön átfolyó áram mértéke, amikor egy bizonyos feszültséget kapcsolnak a bemenetre.

Például egy 12 voltos, 0,5 ampert fogyasztó izzó bemeneti impedanciája 12/0,5 = 24 ohm. A lámpa az ellenállás egyszerű példája, hiszen tudjuk, hogy nem tartalmaz mást, csak egy izzószálat. Ebből a szempontból egy áramkör, például egy bipoláris tranzisztoros erősítő bemeneti impedanciája bonyolultabbnak tűnhet. Első pillantásra a kondenzátorok, ellenállások és félvezető p-n átmenetek jelenléte az áramkörben megnehezíti a bemeneti ellenállás meghatározását. Azonban bármely bemeneti áramkör, bármilyen bonyolult is legyen, ábrázolható egyszerű impedanciaként, amint az a 2.18. ábrán látható. Ha VIN az AC bemeneti jel feszültsége, és IIN a bemeneti áramkörön átfolyó váltóáram, akkor a bemeneti impedancia ZIN = UIN/ IIN[Ω].

A legtöbb áramkörnél a bemeneti impedancia ellenállásos (ohmikus) karakterrel rendelkezik széles frekvenciatartományban, amelyen belül a bemeneti feszültség és a bemeneti áram közötti fáziseltolódás elhanyagolható. Ebben az esetben a bemeneti áramkör úgy néz ki, mint az ábrán látható. 2.19, Ohm törvénye érvényesül, és nincs szükség komplex számalgebrára és reaktív elemű áramkörökre alkalmazott vektordiagramokra.

2.18. ábra. A ZIN bemeneti impedancia fogalmát szemléltető diagram bemeneti kapocspárral

Fontos azonban megjegyezni, hogy a bemeneti impedancia ohmos jellege nem feltétlenül jelenti azt, hogy egyenfeszültségen is mérhető; A bemeneti jelútban lehetnek reaktív komponensek (például csatolókondenzátor), amelyek nem relevánsak a középfrekvenciás váltóáramú jel szempontjából, de nem teszik lehetővé a mérések elvégzését a DC bemeneti célponton. A fentiek alapján a további megfontolás során feltételezzük, hogy az impedancia tisztán ohmos jellegű és Z=R.

Bemeneti ellenállás mérése. A bemeneti feszültség könnyen mérhető oszcilloszkóppal vagy AC voltmérővel. A váltakozó áramot azonban nem lehet ilyen könnyen mérni, különösen akkor, ha a bemeneti impedancia nagy. A bemeneti ellenállás mérésének legmegfelelőbb módja a 2.19. ábrán látható.

2.19. ábra. Bemeneti ellenállás mérése

A generátor és a vizsgált áramkör bemenete közé ismert R ellenállású ellenállás csatlakozik. Ezután egy oszcilloszkóp vagy egy nagy ellenállású bemenetű váltóáramú voltmérő segítségével az R ellenállás mindkét oldalán megmérjük az U1 és U2 feszültségeket. Ha IIN váltakozó bemeneti áram, akkor Ohm törvénye szerint U1 feszültséggel egyenlő feszültség. - U2 = A RIBX leesik az ellenálláson. Ezért I BX = (U1 - U2)/R, R BX = U2 / R. Ezért Ha a vizsgált áramkör egy erősítő, akkor gyakran a legkényelmesebb az U1 és U2 meghatározása az erősítő kimenetén történő méréssel: az U1 mérése a generátorral közvetlenül a bemenetre, az U2 pedig az R ellenállással mérhető. sorba kapcsolva az R ellenállás bemenetével. Mivel csak az U1 / U2 arány, az erősítés nem játszik szerepet. Feltételezzük, hogy ezen mérések során a generátor kimenetén a feszültség változatlan marad. Íme egy nagyon egyszerű példa: ha a bemenettel sorba kapcsolt 10 kΩ-os ellenállás az erősítő kimeneti feszültségét felére csökkenti, akkor U1/U2 = 2 és RIN = 10 kΩ.

kimeneti impedancia. Egy példa, amely képet ad a kimeneti ellenállásról: az autó fényszórói kissé elhalványulnak, amikor az önindító jár. Az önindító által felvett nagy áram feszültségesést okoz az akkumulátor belsejében, aminek következtében a kapcsokon csökken a feszültség, és a fényszórók kevésbé fényesek. Ez a feszültségesés az akkumulátor kimeneti impedanciáján lép fel, talán jobban ismert belső vagy forrásellenállásként.

Terjesszük ki ezt a nézetet az összes kimeneti áramkörre, beleértve az egyenáramú és váltóáramú áramköröket is, amelyeknek mindig van egy bizonyos kimeneti impedanciája egy feszültségforráshoz csatlakoztatva. Egy ilyen egyszerű leírás alkalmazhatóságát még a legbonyolultabb áramkörökre is meggyőzi az a szabály, amely szerint minden ellenállással és forrással rendelkező áramkör, amelynek két kimenete van, helyettesíthető egy ellenállással és egy sorba kapcsolt forrással. Itt a "forrás" szót úgy kell érteni, mint egy ideális alkatrészt, amely feszültséget generál, és továbbra is változatlanul tartja ezt a feszültséget, még akkor is, ha áramot vesznek fel belőle. A kimeneti áramkör leírása az ábrán látható. 2.20 ahol ROUT a kimeneti impedancia, U pedig az üresjárati kimeneti feszültség, vagyis a nyitott áramköri kimenet feszültsége.

2.20. Kimeneti áramkör ekvivalens áramkör

A bemeneti és kimeneti ellenállás kérdéskörének tárgyalásakor érdemes odafigyelni az első ízben megjelenő fogalomra: az egyenértékű áramkörre. ábrán látható összes séma. A 2.18, 2.19 és 2.20 egyenértékű áramkörök. Ezek nem feltétlenül tükrözik a szóban forgó eszközök tényleges alkatrészeit és csatlakozásait; ezek a diagramok egy kényelmes ábrázolást nyújtanak, amelyek hasznosak egy adott eszköz viselkedésének megértéséhez.

Rizs. A 2.20 azt mutatja, hogy abban az esetben, ha egy másik eszköz ellenállását vagy bemeneti kapcsait csatlakoztatják a kimeneti kapcsokhoz, az U forrásfeszültség egy része a forrás belső ellenállására esik.

Kimeneti ellenállás mérése. Egy egyszerű módszer a kimeneti ellenállás mérésére a 2.20. ábra áramköréből következik. Ha a kimeneti kapcsok rövidre vannak zárva, az áram ISC rövidzárlati áram megváltozik, és figyelembe veszik, hogy az egybeesik a ROUT ellenálláson átfolyó árammal az U feszültség rávezetése következtében, akkor a következőt kapjuk: ROUT = U/IKC. A forrás által az áramkörre szolgáltatott U feszültséget a kimeneti kapcsokon "üresjárati" üzemmódban, azaz elhanyagolható kimeneti árammal mérik. Így a kimeneti impedancia könnyen meghatározható a nyitott áramköri feszültség és a rövidzárlati áram arányaként.

Figyelembe véve ezt az elvi módszert a kimeneti ellenállás meghatározására, meg kell mondani, hogy az út során akadályok vannak, amelyek a legtöbb esetben a kimeneti rövidzárlati áram mérésével járnak. Általában rövidzárlat esetén az áramkör működési feltételei sérülnek, és nem lehet megbízható eredményeket elérni; bizonyos esetekben előfordulhat, hogy bizonyos alkatrészek meghibásodnak, és nem bírják a szokatlanul nagy terhelést. A rövidzárlatos módszer alkalmatlanságának egyszerű szemléltetése: próbálja meg megmérni a váltakozó áramú hálózat kimeneti impedanciáját! Gyakorlati szempontból ezen hiányosságok ellenére ennek a módszernek az alkalmazása indokolt az áramkör kimeneti impedanciájának elméleti levezetésében, és ebben a fejezetben tovább is alkalmazzuk.

A kimeneti ellenállás mérésének gyakorlati módja a 2.21. ábrán látható. Itt nagy impedanciájú voltmérővel vagy oszcilloszkóppal mérik az üresjárati kimeneti feszültséget, majd a kimeneti kapcsokat ismert R ellenállású terheléssel söntölik. A csökkentett kimeneti feszültséget a csatlakoztatott terhelés mellett közvetlenül meghatározza a ugyanaz a mérő. A ROUT értéke a feszültség csökkenésének mértéke a kimeneti áramhoz viszonyítva számítható ki.

ábra.2.21. Kimeneti ellenállás mérése söntellenállással

Ha U a nyitott áramkör kimeneti feszültsége és U1 a kimeneti feszültség R terhelésnél, akkor a ROUT feszültségesése terhelés esetén U-U1, a kimeneti áram terhelés esetén U1/R, tehát ROUT = R(U - U1) / U1 Ellenállás illesztés az optimális feszültségátvitel érdekében. A legtöbb elektronikus áramkör a jeleket feszültségnek tekinti. A legtöbb esetben az áramkör egyik részének a másikhoz való csatlakoztatásakor a feszültséget a lehető legnagyobb mértékben kell átvinni minimális veszteséggel. Ez a maximális feszültségátvitel követelménye, amely általában az ellenállások illesztésénél teljesül. Ezt a kritériumot figyelembe véve az ellenállásillesztés elvét vesszük figyelembe.

A 2.22. ábrán két egymáshoz kapcsolódó blokk látható: az optimális feszültségátvitel érdekében az UIN-nek a lehető legközelebb kell lennie az U-hoz. Az UIN feszültség: UIN = URIN / ROUT + RIN és UIN≈U, RIN >> ROUT

2.22. Két eszköz közötti impedancia illesztés illusztrációja

Más szavakkal, a lehető legjobb feszültségátvitel érdekében az egyik áramkörről a másikra az első áramkör kimeneti impedanciájának sokkal kisebbnek kell lennie, mint a második áramkör bemeneti impedanciájának; általában azt szeretné, hogy RIN > 10ROUT. Ez az oka annak, hogy a tesztelő eszközöket, például a generátorokat alacsony kimeneti impedanciára tervezték (általában< 100 Ом). С другой стороны, осциллограф, предназначенный для наблюдения напряжений в испытываемой схеме, делается с большим входным сопротивлением (типичное значение >1 MΩ).

2.23. ábra. Az áramkör kimeneti feszültségének függése a terhelési ellenállástól

Ha az ellenállások optimális illesztésének feltételei nem teljesülnek, és a jelet a forrás kimeneti ellenállásával összehasonlítható bemeneti ellenállással táplálják az áramkör bemenetére, akkor a legáltalánosabb esetben egyszerűen feszültségveszteség lép fel. Ez a helyzet akkor fordul elő, ha két bipoláris tranzisztoros erősítőfokozat, mint amilyen az 1. ábrán látható. A 11.5 egymás után csatlakozik (kaszkád). Egy ilyen bipoláris tranzisztoros fokozat bemeneti és kimeneti impedanciája is azonos nagyságrendű (általában több ezer ohm), ami azt jelenti, hogy a fokozatok közötti összeköttetésben a jelfeszültség mintegy 50%-a elvész. Ellenben a FET-erősítő (11.13. ábra) sokkal jobb az impedanciaillesztés szempontjából: nagyon nagy bemeneti impedanciája és átlagos kimeneti impedanciája van; az ilyen kaszkádok egymás utáni összekötésekor a jelveszteség elhanyagolható.

Van egy-két eset, amikor az impedancia illesztésre különös figyelmet kell fordítani, mivel a túl kicsi terhelési ellenállás nemcsak a feszültségerősítést, hanem a frekvenciamenetet is befolyásolja. Ez akkor fordul elő, ha a forrás kimeneti impedanciája nem tisztán rezisztív, hanem reaktancia, és így a frekvenciamenet megváltozik. Egy egyszerű példa egy kondenzátormikrofon, ahol a kimeneti impedanciát pikofaradokban fejezik ki ohm helyett, tipikus értéke 50 pF. A jó kisfrekvenciás reprodukció megköveteli, hogy az erősítő bemeneti impedanciája nagy legyen az 50 pF kapacitás-reaktanciához képest 20 Hz-ig terjedő frekvenciákon. A gyakorlatban ehhez körülbelül 200 MΩ-os bemeneti impedanciára van szükség, amit általában a mikrofonházba szerelt FET-erősítő biztosít.

Ellenállás illesztés az optimális teljesítményátvitel érdekében. Bár általában a maximális feszültségátvitel az impedanciaillesztés kritériuma, vannak esetek, amikor maximális teljesítményt kíván átvinni. Anélkül, hogy matematikai számításokat adnánk, tájékoztatjuk, hogy a 2.22 áramkör esetében a maximális RIN teljesítmény akkor érhető el, ha RIN = ROUT. Ezt az eredményt a maximális teljesítmény tételnek nevezik: a maximális teljesítmény akkor kerül át a forrásból a terhelésre, ha a terhelési impedancia egyenlő a forrás kimeneti impedanciájával. Ez a tétel nemcsak rezisztív komponensekre érvényes, hanem összetett ZIN és ZOUT komponensekre is. Ebben az esetben szükséges, hogy a RIN = ROUT feltétel mellett az XIN = -XOUT feltétel is teljesüljön, vagyis ha az egyik impedancia kapacitív, akkor a másik impedancia induktív.

Ellenállás illesztés az optimális áramátvitel érdekében. Néha ellenállás illesztésre van szükség a bemeneti áramkör maximális áramának biztosításához. Újra utalva az 1. ábrára. 2.22, látható, hogy a maximális bemeneti áram IВХ akkor érhető el, ha az áramkör impedanciáját a lehető legkisebbre választják. Ezért fix ROUT esetén a RIN lehető legkisebb értékére kell törekedni. Ez a meglehetősen szokatlan helyzet pontosan az ellenkezője a szokásos esetnek, amikor feszültség átvitelére van szükség.