2014-02-10T19:57

2014-02-10T19:57

Audiofilský softvér

PROLÓG Odpoveď: Výstupná impedancia slúchadiel je jedným z najbežnejších dôvodov, prečo môžu rovnaké slúchadlá znieť odlišne v závislosti od toho, kde sú zapojené. Tento dôležitý parameter výrobcovia len zriedka špecifikujú, no zároveň môže spôsobiť výrazné rozdiely v kvalite zvuku a výrazne ovplyvniť kompatibilitu slúchadiel.

ZHRNUTIE: Všetko, čo naozaj potrebujete vedieť, je, že väčšina slúchadiel funguje najlepšie, keď je výstupná impedancia zariadenia menšia ako 1/8 impedancie slúchadiel. Takže napríklad pre 32 ohmový Grados by výstupná impedancia mala byť maximálne 32/8 = 4 ohmy. Etymotic HF5 je 16 ohmov, takže maximálna výstupná impedancia by mala byť 16/8 = 2 ohmy. Ak si chcete byť istí, že zdroj bude fungovať s akýmikoľvek slúchadlami, uistite sa, že jeho výstupná impedancia je menšia ako 2 ohmy.

PREČO JE VÝSTUPNÁ IMPEDANCIA TAK DÔLEŽITÁ? Aspoň z troch dôvodov:

• Čím väčšia je výstupná impedancia, tým väčší je pokles napätia pri nižších impedanciách záťaže. Tento pokles môže byť dostatočne veľký na to, aby zabránil „rozhojdaniu“ slúchadiel s nízkou impedanciou na požadovanú úroveň hlasitosti. Príkladom je Behringer UCA202 s výstupnou impedanciou 50 ohmov. Veľmi stráca na kvalite pri použití 16 - 32-ohmových slúchadiel.
• Impedancia slúchadiel sa mení s frekvenciou. Ak je výstupná impedancia oveľa väčšia ako nula, znamená to, že pokles napätia na slúchadlách sa bude tiež meniť s frekvenciou. Čím väčšia je výstupná impedancia, tým väčšia je plochosť frekvenčnej odozvy. Rôzne slúchadlá budú interagovať odlišne (a zvyčajne nepredvídateľne) s rôznymi zdrojmi. Niekedy môžu byť tieto rozdiely výrazné a celkom počuteľné.
• Keď sa výstupná impedancia zvyšuje, faktor tlmenia klesá. Úroveň basov, s ktorou sa pri návrhu slúchadiel počítalo, sa dá pri nedostatočnom tlmení výrazne znížiť. Nízke frekvencie budú viac bzučať a nebudú také čisté (rozmazané). Prechodová odozva sa zhoršuje a hĺbka basov trpí (väčší odval pri nízkych frekvenciách). Niektorí ľudia, ako tí, ktorí majú radi "teplý lampový zvuk", môžu dokonca nájsť túto podtlmenú basu podľa svojich predstáv. Ale v drvivej väčšine prípadov to dáva menej poctivý zvuk ako pri použití zdroja s nízkou impedanciou.

PRAVIDLO JEDNEJ OSMY: Na minimalizáciu každého z vyššie uvedených efektov je potrebné zabezpečiť, aby výstupná impedancia bola aspoň 8-krát nižšia ako impedancia slúchadiel. Ešte jednoduchšie: Vydeľte impedanciu slúchadiel číslom 8, aby ste získali maximálnu impedanciu zosilňovača, aby ste sa vyhli počuteľnému skresleniu.

EXISTUJE NEJAKÝ ŠTANDARD PRE VÝSTUPNÚ IMPEDANCIU? Jediná taká norma, o ktorej viem, je IEC 61938 (1996). Nastavuje požiadavku na výstupnú impedanciu na 120 ohmov. Existuje niekoľko dôvodov, prečo sú tieto požiadavky zastarané a vo všeobecnosti nie sú dobrým nápadom. Stereofilný článok o štandardnej hodnote 120 ohmov doslova hovorí nasledovné:

"Ten, kto to napísal, zjavne žije vo svete snov."

musim suhlasit. Možno bola hodnota 120 ohmov stále prijateľná (a potom sotva) pred príchodom iPodu a predtým, ako si prenosné zariadenia vo všeobecnosti získali veľkú popularitu, ale nie viac. Dnes je väčšina slúchadiel navrhnutá úplne inak.

PSEUDO ŠTANDARDY: Výstupy pre slúchadlá väčšiny profesionálnych nastavení majú impedanciu 20 až 50 ohmov. Neviem o žiadnom, ktorý by vyhovoval 120 ohmom ako norma IEC. Pre spotrebiteľské zariadenia je výstupná impedancia typicky v rozsahu 0 až 20 ohmov. S výnimkou niektorých elektrónkových a iných ezoterických dizajnov má väčšina špičkových audiofilských zariadení impedanciu pod 2 ohmy.

VPLYV na iPod: Odkedy bol v roku 1996 zverejnený 120-ohmový štandard, od low-end kazetových prehrávačov, cez prenosné CD prehrávače, sme sa konečne dostali k šialenstvu pre iPod. Apple pomohol urobiť vysokokvalitné prenosné a teraz máme aspoň polovicu miliardy digitálnych prehrávačov, nepočítajúc telefóny Prakticky všetky prenosné prehrávače hudby/médií sú napájané jednou nabíjateľnou lítium-iónovou batériou. Tieto batérie generujú napätie tesne nad 3 volty, ktoré zvyčajne produkuje približne 1 volt (RMS) na výstupe pre slúchadlá (niekedy menej .) Ak dáte výstupnú impedanciu 120 ohmov a použijete bežné prenosné slúchadlá (ktoré sú v rozsahu 16 - 32 ohmov), hlasitosť prehrávania pravdepodobne nebude dostatočná. Navyše väčšina energie batérie sa rozptýli ako teplo pri odpore 120 ohmov. Len malý zlomok výkonu pôjde do slúchadiel. Toto je vážny problém pre prenosné zariadenia, kde je veľmi dôležité predĺžiť životnosť batérie. Efektívnejšie by bolo dodávať všetku energiu slúchadlám.

DIZAJN SLÚCHADIEL: Na akú výstupnú impedanciu teda výrobcovia navrhujú svoje slúchadlá? V roku 2009 sa predalo viac ako 220 miliónov iPodov. iPody a podobné prenosné prehrávače sú ako 800-librové gorily na trhu slúchadiel. Preto nie je prekvapujúce, že väčšina dizajnérov začala navrhovať slúchadlá tak, aby boli dobre kompatibilné s iPod. To znamená, že sú navrhnuté tak, aby pracovali s výstupnou impedanciou menšou ako 10 ohmov. A takmer všetky špičkové slúchadlá plnej veľkosti sú navrhnuté pre zdroje, ktoré rešpektujú pravidlo 1/8 alebo majú impedanciu blízku nule. .Nikdy som nevidel audiofilské slúchadlá určené na domáce použitie navrhnuté podľa prastarého 120 ohmového štandardu.

NAJLEPŠIE SLÚCHADLÁ PRE NAJLEPŠIE ZDROJE: Ak sa rýchlo pozriete na tie najprepracovanejšie špičkové slúchadlové zosilňovače a DAC, zistíte, že takmer všetky majú veľmi nízku výstupnú impedanciu. Príkladmi sú Grace Designs, Benchmark Media, HeadAmp, HeadRoom, Violectric, atď. Samozrejme, že väčšina špičkových slúchadiel funguje najlepšie, keď sú spárované s rovnakou triedou zariadení. Niektoré z najlepšie prijímaných slúchadiel majú vo svojej podstate nízku impedanciu, vrátane rôznych modelov od Denon, AKG, Etymotic, Ultimate Ears, Westone, HiFiMAN Všetky boli podľa mojich vedomostí navrhnuté na použitie so zdrojom s nízkou (ideálne nulovou) impedanciou a zástupca spoločnosti Sennheiser mi povedal, že svoje audiofilské a prenosné slúchadlá navrhujú pre zdroje s nulovou impedanciou.

OTÁZKA AFC: Ak je výstupná impedancia väčšia ako 1/8 impedancie slúchadiel, dôjde k plochej frekvenčnej odozve. Pre niektoré slúchadlá, najmä armatúru (vyvážená armatúra) alebo slúchadlá s viacerými meničmi, môžu byť tieto rozdiely obrovské. Tu je návod, ako výstupná impedancia 43 ohmov ovplyvňuje frekvenčnú odozvu Ultimate Ears SuperFi 5 – hmatateľná plochosť 12 dB:

VÝSTUPNÁ IMPEDANCIA 10 ohmov: Niektorí sa môžu pozrieť na vyššie uvedený príklad a myslieť si, že taký významný rozdiel sa objavuje iba pri 43 ohmoch. Ale mnohé zdroje majú impedanciu okolo 10 ohmov. Tu sú rovnaké slúchadlá s 10 ohmovým zdrojom - stále počuteľné 6 dB nerovnosti. Takáto krivka má za následok slabé basy, výrazné zvýraznenie stredového pásma, tlmené výšky a nejasnú fázovú odozvu v dôsledku prudkého poklesu 10 kHz, čo môže ovplyvniť stereofónny obraz.

PLNÁ VEĽKOSŤ SENNHEISER: Tu sú plnohodnotné Sennheiser HD590 s vyššou impedanciou s rovnakým 10-ohmovým zdrojom. Teraz je zvlnenie nad 20 Hz len niečo málo cez 1 dB. Hoci 1 dB nie je až tak veľa, nerovnomernosť je v oblasti „hučajúcich“ spodkov, kde je akýkoľvek akcent vysoko nežiaduci:

AKO FUNGUJE TLMENIE: akákoľvek hlava reproduktora, či už sú to slúchadlá alebo reproduktory, sa počas prehrávania hudby pohybuje tam a späť. Vytvárajú tak zvukové vibrácie, ktoré predstavujú pohybujúcu sa hmotu. Fyzikálne zákony hovoria, že pohybujúci sa objekt má tendenciu zostať v pohybe (t. j. má zotrvačnosť). Tlmenie tiež pomáha predchádzať nechceným pohybom. Bez toho, aby sme zachádzali do prílišných detailov, nedostatočne tlmený reproduktor pokračuje v pohybe, keď sa mal zastaviť. Ak je reproduktor pretlmený (čo sa stáva len zriedka), jeho schopnosť pohybovať sa podľa použitého signálu je obmedzená – predstavte si, že reproduktor sa snaží pracovať ponorený v javorovom sirupe. Existujú dva spôsoby tlmenia reproduktora – mechanické a elektrické.

skákacie autá: Mechanické tlmenie je podobné ako pri tlmičoch v aute. Pridávajú odpor, takže ak auto rozkývete, nebude sa dlho kývať hore a dole. Ale tlmenie tiež pridáva tuhosť, pretože neumožňuje pruženiu zmeniť svoju polohu úplne v súlade s povrchom vozovky. Preto tu treba nájsť kompromis: mäkké tlmiče robia jazdu mäkšou, ale vedú k hojdaniu, zatiaľ čo tvrdé robia jazdu menej pohodlnou, ale zabraňujú kývaniu. Mechanické tlmenie je vždy kompromisom.

ELEKTRICKÉ PERFEKTNÉ: Existuje lepší spôsob, ako kontrolovať neželaný pohyb difúzora, tzv elektrické tlmenie. Cievka a magnet interagujú v dynamike so zosilňovačom na ovládanie pohybu difúzora. Tento typ tlmenia má menej vedľajších účinkov a umožňuje dizajnérom vytvárať slúchadlá s menším skreslením a lepším zvukom. Rovnako ako odpruženie auta, ktoré sa dokáže presnejšie prispôsobiť vozovke, aj optimálne tlmené slúchadlá dokážu presnejšie reprodukovať zvukový signál. Ale, a toto je kritický moment, elektrické tlmenie je účinné len vtedy, keď je výstupná impedancia zosilňovača oveľa menšia ako impedancia slúchadiel . Ak zapojíte 16 ohmové slúchadlá do zosilňovača s výstupnou impedanciou 50 ohmov, elektrické tlmenie zmizne. To znamená, že reproduktor sa nezastaví, keď sa má zastaviť. Je to ako auto s opotrebovanými tlmičmi. Samozrejme, ak sa dodrží pravidlo 1/8, elektrické tlmenie bude postačujúce.

AKUSTICKÉ odpruženie: V 70. rokoch sa situácia zmenila, pretože tranzistorové zosilňovače sa stali populárnymi. Takmer všetky tranzistorové zosilňovače dodržiavajú pravidlo 1/8. V skutočnosti väčšina vyhovuje pravidlu 1/50 – ich výstupná impedancia je menšia ako 0,16 ohmov, čo dáva tlmiaci faktor 50. Týmto spôsobom boli výrobcovia reproduktorov schopní navrhnúť lepšie reproduktory, ktoré využívajú nízku výstupnú impedanciu . V prvom rade boli vyvinuté prvé uzavreté akusticky zavesené reproduktory od Acoustic Research, Large Advents a i., ktoré mali hlbšie a presnejšie basy ako podobne veľké predchodky určené pre elektrónkové zosilňovače. Toto bol veľký prielom v oblasti hi-fi, vďaka novým zosilňovačom ste sa teraz mohli vo veľkej miere spoľahnúť na elektrické tlmenie. A je škoda, že toľko zdrojov je dnes 40 a viac rokov pozadu.

AKÁ JE VÝSTUPNÁ IMPEDANCIA MÔJHO ZARIADENIA? Niektorí vývojári objasňujú, že ich cieľom je udržať výstupnú impedanciu čo najnižšiu (napríklad Benchmark), zatiaľ čo iní uvádzajú skutočnú hodnotu svojich produktov (napríklad 50 ohmov pre Behringer UCA202). Väčšina, žiaľ, ponecháva tento význam tajomstvom. Niektoré hardvérové ​​recenzie (napríklad na tomto blogu) zahŕňajú meranie výstupnej impedancie, pretože to je veľký faktor v tom, ako bude zariadenie znieť s určitými slúchadlami.

PREČO MÁ TAKÉ MNOHÉ ZDROJE VYSOKÚ VÝSTUPNÚ IMPEDANCIU? Najbežnejšie dôvody sú:

• Ochrana slúchadiel- Zdroje s vyšším výkonom s nízkou výstupnou impedanciou sú často schopné dodať príliš veľa energie do slúchadiel s nízkou impedanciou. Na ochranu týchto slúchadiel pred poškodením niektorí dizajnéri zvyšujú výstupnú impedanciu. Ide teda o kompromis, ktorý prispôsobí zosilňovač záťaži, no za cenu zhoršenia výkonu u väčšiny slúchadiel.. Najlepším riešením je možnosť výberu dvoch úrovní zisku. Nízka úroveň umožňuje nastaviť nižšie výstupné napätie pre slúchadlá s nízkou impedanciou. Dodatočne je možné použiť aj obmedzenie prúdu, takže zdroj automaticky obmedzí prúd pre slúchadlá s nízkou impedanciou, aj keď je úroveň zisku nastavená príliš vysoko.
• Byť iný- Niektorí vývojári zámerne zvyšujú výstupnú impedanciu a tvrdia, že to zlepšuje zvuk ich zariadenia. Niekedy sa to používa ako spôsob, ako odlíšiť zvuk produktu od konkurenčných produktov. Ale v takom prípade každý „jeden zvuk“, ktorý získate, úplne závisí od slúchadiel, ktoré používate. U niektorých slúchadiel je to vnímané ako zlepšenie, u iných je to skôr výrazné zhoršenie. S najväčšou pravdepodobnosťou bude zvuk výrazne skreslený.
• Je to lacné- Vyššia výstupná impedancia je najjednoduchším riešením pre nízkonákladové zdroje. Toto je lacný spôsob dosiahnutia stability, najjednoduchšia ochrana proti skratu; umožňuje tiež použitie menej kvalitných operačných zosilňovačov, ktoré by inak priamo nepoháňali ani 16 alebo 32 ohmové slúchadlá. Zapojením určitého odporu do série k výstupu sú všetky tieto problémy vyriešené za cenu niekoľkých centov. Za toto lacné riešenie ale musíte zaplatiť výrazné zhoršenie kvality zvuku na mnohých modeloch slúchadiel.

VÝNIMKY Z PRAVIDIEL: Existuje niekoľko slúchadiel, ktoré sú údajne navrhnuté pre použitie s vysokou výstupnou impedanciou. Osobne sa pýtam, či je to mýtus alebo realita, keďže neviem o žiadnom konkrétnom príklade. Je to však možné. V tomto prípade môže použitie týchto slúchadiel s nízkoimpedančným zdrojom viesť k pretlmenej dynamike basov a v dôsledku toho k odlišnej frekvenčnej odozve, ako zamýšľal dizajnér. To môže vysvetliť niektoré prípady „synergie“, keď sú určité slúchadlá kombinované s určitým zdrojom. Tento efekt je však vnímaný čisto subjektívne - pre niekoho ako expresivita a detailnosť zvuku, pre niekoho - ako nadmerná strnulosť. Jediný spôsob, ako dosiahnuť adekvátny výkon, je použiť zdroj s nízkym odporom a dodržiavať pravidlo 1/8.

AKO SI TO LACNO SKONTROLOVAŤ: Ak vás zaujíma, či kvalita zvuku trpí kvôli výstupnej impedancii zdroja, môžem vám navrhnúť kúpu zosilňovača FiiO E5 za 19 dolárov. Má výstup s takmer nulovou impedanciou a bude postačovať pre väčšinu impedančných slúchadiel.

CELKOM: Pokiaľ si nie ste úplne istí, že vaše slúchadlá znejú lepšie s nejakou vyššou výstupnou impedanciou, je najlepšie vždy používať zdroje s impedanciou nie väčšou ako 1/8 impedancie vašich slúchadiel. Alebo ešte jednoduchšie: s impedanciou nie väčšou ako 2 ohmy.

TECHNICKÁ ČASŤ

IMPEDANCIA A ODPOR: Tieto dva pojmy sú v niektorých prípadoch zameniteľné, ale technicky majú významné rozdiely. Elektrický odpor je označený písmenom R a má rovnakú hodnotu pre všetky frekvencie. Elektrická impedancia je zložitejšia veličina a jej hodnota sa zvyčajne mení s frekvenciou. Je značená bukom Z. V rámci tohto článku sú meracími jednotkami pre obe veličiny ohmy.

NAPÄTIE A PRÚD: Aby ste pochopili, čo je impedancia a o čom je tento článok, je dôležité mať aspoň všeobecnú predstavu o napätí a prúde. Napätie je podobné tlaku vody, zatiaľ čo prúd je analogický s prietokom vody (napr. litre za minútu). Ak pustíte vodu zo záhradnej hadice bez toho, aby ste čokoľvek pripojili na koniec hadice, budete mať veľký prietok vody (prúd) a môžete rýchlo naplniť vedro, ale tlak na konci hadice bude prakticky nulový. . Ak na hadicu použijete malú trysku, tlak (napätie) bude oveľa väčší a prietok vody sa zníži (naplnenie toho istého vedra bude trvať dlhšie). Tieto dve hodnoty sú nepriamo úmerné. Vzťah medzi napätím, prúdom a odporom (a impedanciou na účely tohto článku) je definovaný Ohmovým zákonom. R môže byť nahradené Z.

ODKIAĽ SA VZNIKLO PRAVIDLO 1/8?: Minimálny počuteľný rozdiel v hlasitosti, ktorý človek vníma, je asi 1 dB. Pokles výstupnej impedancie -1 dB zodpovedá faktoru, 10^(-1/20) = 0,89 . Pomocou vzorca deliča napätia dostaneme, že keď je výstupná impedancia 1/8 impedancie záťaže, pomer je presne 0,89, t.j. pokles napätia je -1 dB. Impedancia slúchadiel sa môže v rámci zvukového pásma líšiť o faktor 10 alebo viac. Pre SuperFi 5 je impedancia 21 ohmov, ale v skutočnosti sa pohybuje od 10 do 90 ohmov. Takže pravidlo 1/8 nám dáva maximálnu výstupnú impedanciu 2,6 ohmu. Ak vezmeme zdrojové napätie rovné 1 V:

• Napätie slúchadiel pri impedancii 21 ohm (nominálna) = 21 / (21 + 2,6) = 0,89 V
• Napätie slúchadiel pri impedancii 10 ohm (minimálne) = 10 / (10+2,6) = 0,79 V
• Napätie slúchadiel pri impedancii 90 ohmov (maximálne) = 90 / (90+2,6) = 0,97 V
• Plochosť frekvenčnej odozvy = 20*log(0,97/0,89) = 0,75 dB (menej ako 1 dB)

MERANIE VÝSTUPNEJ IMPEDANCIE: Ako môžete vidieť na schéme zapojenia vyššie, výstupná impedancia tvorí delič napätia. Meraním výstupného napätia bez pripojenej záťaže a so známou záťažou môžete vypočítať výstupnú impedanciu. To sa dá ľahko urobiť pomocou online kalkulačky. Napätie naprázdno je „Vstupné napätie“, R2 je známy odpor záťaže (v tomto prípade nepoužívajte slúchadlá), „Výstupné napätie“ je napätie pri pripojení záťaže. Stlačte Compute a získajte požadovanú výstupnú impedanciu R1. Môžete to urobiť aj sínusoidou 60 hertzov (vygenerovať ju môžete napr. v Audacity), digitálnym multimetrom a odporom 15 - 33 ohmov. Väčšina DMM má dobrú presnosť len okolo 60 Hz. Zahrajte si sínusovú vlnu 60 Hz a upravte hlasitosť tak, aby výstupné napätie bolo približne 0,5 V. Potom pripojte rezistor a poznačte si novú hodnotu napätia. Napríklad, ak získate 0,5 V bez záťaže a 0,38 V s 33 ohmovou záťažou, výstupná impedancia je približne 10 ohmov. Vzorec je tu nasledujúci: Zist = (Rн * (Vхх - Vн)) / Vн. Vxx - napätie bez záťaže (voľnobeh).

Žiadne slúchadlá nemajú úplne odporovú impedanciu, ktorá sa nemení v rámci frekvenčného rozsahu zvuku. Prevažná väčšina slúchadiel je reaktantná a má zložitú impedanciu. V dôsledku kapacitných a indukčných zložiek impedancie slúchadiel sa jej hodnota mení s frekvenciou. Napríklad tu je závislosť impedancie (žltá) a fázy (biela) od frekvencie pre Super Fi 5. Pod ~200 Hz je impedancia iba 21 ohmov. Nad 200 Hz sa zvýši na ~90 ohmov pri 1200 Hz a potom klesne na 10 ohmov pri 10 kHz:

SLÚCHADLÁ PLNEJ VEĽKOSTI: Možno niekoho nezaujímajú slúchadlá do uší ako Super Fi 5, takže tu sú impedancia a fáza pre populárny model Sennheiser HD590. Impedancia sa stále mení: od 95 do 200 ohmov - takmer dvakrát:

ZÁLEŽITOST: Jeden z grafov na začiatku článku ukázal asi 12 dB zvlnenie frekvenčnej odozvy pre SuperFi 5 pripojený k zdroju s impedanciou 43 ohmov. Ak vezmeme ako referenciu nominálnu hodnotu 21 ohmov a výstupné napätie zdroja rovnáme 1 V, úroveň napätia v slúchadlách bude nasledovná:

• Referenčná úroveň: 21 / (43 + 21) = 0,33 V - čo zodpovedá 0 dB
• Pri minimálnej impedancii 9 ohmov: 9 / (9 + 43) = 0,17 V = -5,6 dB
• Pri maximálnej impedancii 90 ohmov: 90 / (90 + 43) = 0,68 V = +6,2 dB
• Rozsah = 6,2 + 5,6 = 11,8 dB

ÚROVNE TLMENIA: Tlmenie reproduktorov, ako bolo vysvetlené vyššie, môže byť buď čisto mechanické (Qms) alebo kombinácia elektrického (Qes) a mechanického tlmenia. Celkové tlmenie je označené Qts. Ako tieto parametre interagujú pri nízkych frekvenciách, vysvetľuje Thiel-Small modelovanie. Úrovne tlmenia možno rozdeliť do troch kategórií:

• Kritické tlmenie (Qts = 0,7) – mnohí považujú za ideálny prípad, pretože poskytuje najhlbšie basy bez akejkoľvek odchýlky frekvenčnej odozvy alebo nadmerného zvonenia (nekontrolované pohyby kužeľa). Basy takéhoto reproduktora sú zvyčajne vnímané ako „odolné“, „čisté“ a „transparentné“. Väčšina ľudí si myslí, že Qts 0,7 poskytuje ideálnu prechodnú odozvu.
• Nadmerné tlmenie (Qts
• Slabé tlmenie (Qts > 0,7) - Umožňuje určité zosilnenie basov s vrcholom v hornej časti rozsahu basov. Reproduktor nie je plne ovládaný, čo má za následok nadmerné „zvonenie“ (t.j. kužeľ sa po zoslabení elektrického signálu neprestane dostatočne rýchlo pohybovať). Slabé tlmenie vedie k odchýlkam frekvenčnej odozvy, menej hlboké basy slabá prechodová odozva a nárast frekvenčnej odozvy v oblasti hornej hranice basov. Slabé tlmenie je lacný spôsob, ako posilniť basy za cenu kvality basov. Táto technika sa aktívne používa v lacných slúchadlách s cieľom vytvoriť "falošné basy". Zvuk nedostatočne tlmených reproduktorov je často charakterizovaný ako „huňaté“ alebo „nedbalé“ basy. Ak sú vaše slúchadlá navrhnuté na elektrické tlmenie a používate ich so zdrojom, ktorý má impedanciu väčšiu ako 1/8 impedancie slúchadiel, získate presne také, netlmené basy. .

TYPY TLMENIA: Existujú tri spôsoby tlmenia rezonancie reproduktorov/ovládania:

• Elektrické tlmenie- Nám už známy Qes, je to podobné ako regeneratívne brzdenie v hybridných elektrických vozidlách. Keď zabrzdíte, elektromotor spomalí auto, zmení sa na generátor a prenesie energiu späť do batérií. Reproduktor je schopný urobiť to isté. Ale ak sa zvýši výstupná impedancia zosilňovača, brzdný účinok sa výrazne zníži - preto pravidlo 1/8.
• Mechanické tlmenie- Známy ako Qms, je skôr podobný tlmičom automobilov. Keď zvýšite mechanické tlmenie reproduktora, obmedzí sa hudobný signál, ktorý ho poháňa, čo vedie k väčšej nelinearite. To zvyšuje skreslenie a znižuje kvalitu zvuku.
• Tlmenie v dôsledku krytu- Ohrádka môže poskytnúť tlmenie, ale vyžaduje si to uzavretie - buď správne naladeným bassreflexom alebo riadeným klipovaním. Mnoho špičkových slúchadiel je samozrejme otvorených, čo vylučuje možnosť použitia tlmenia puzdra, ako je to v prípade reproduktorov.

ÚROVEŇ TLAČE: V prípade slúchadiel, ktoré primerane priliehajú, ako sú napríklad náušníky plnej veľkosti s tesne priliehajúcimi ušnými mušľami, môžu dizajnéri zvážiť umožnenie dodatočného odpruženia náušníka. Ale tvar hlavy, uši, účes, nasadenie slúchadiel, prítomnosť okuliarov a ďalšie faktory spôsobujú, že tento efekt je takmer nepredvídateľný. V prípade slúchadiel na uši táto funkcia nie je vôbec dostupná. Nižšie vidíte dva grafy znázorňujúce impedanciu Sennheiser HD650. Pozor: rezonančný vrchol pri otvorených basoch je 530 ohmov, ale pri použití umelej hlavy hodnota klesne na 500 ohmov. Dôvodom je tlmenie v dôsledku uzavretého priestoru, ktorý tvorí ušnica a ušné mušle.

ZÁVER: Dúfam, že je teraz jasné, že jediný spôsob, ako dosiahnuť efektívny výkon slúchadlového zosilňovača, je dodržiavať pravidlo 1/8. Zatiaľ čo niektorí ľudia uprednostňujú zvuk s vyššou výstupnou impedanciou, veľmi to závisí od použitého modelu slúchadiel, hodnoty výstupnej impedancie a osobných preferencií. Ideálne by bolo, keby vznikol nový štandard, podľa ktorého by vývojári museli vyrábať zdroje s výstupnou impedanciou menšou ako 2 ohmy.

Informácie o sponzorovi

KUPI.TUT.BY: pohodlný katalóg notebookov, ceny notebookov. Tu si môžete vyzdvihnúť a kúpiť notebook za nízku cenu. Jednoduchosť platby, dodania, zabezpečenie kvality.

Pôvodný článok v angličtine: Headphone & Amp Impedance

Prečo je hodnota výstupnej impedancie zdroja (zosilňovača) taká dôležitá, ako interaguje so slúchadlami a čo to ovplyvňuje.

Copyright Taras Kovrijenko 2009–2019

Myslím, že veľa ľudí vie, že ak zapnete diaľkové svetlá, sporák, vyhrievané zadné sklo na bežiacom aute, napätie generované generátorom sa zníži, aj keď v tomto prípade hovoria, že napätie ustúpilo. Ako to platí pre elektroniku? V elektronike sa všetko deje podľa rovnakého scenára, ak na generátor signálu pripojíte nejakú nízkoodporovú záťaž, napätie na jeho svorkách sa zníži, dôvodom je v oboch prípadoch vnútorný odpor generátora, ktorý je zvyčajne zobrazený ako rezistor zapojený do série s generátorom. Ekvivalentný obvod generátora zobrazené na obrázku nižšie.

Prečo ekvivalentné? Pretože v skutočnosti fyzicky rezistor zobrazený na obrázku nie je aspoň v generátore automobilu, ale aby sa zohľadnili procesy vyskytujúce sa vo vnútri generátora alebo zosilňovača, ako aj v iných obvodoch, je vhodné opísať ich týmto spôsobom.
Prejdime k praxi, budeme merať výstupnú impedanciu generátora signálu.
Najprv pripojte osciloskop k výstupom generátora signálu, ako je znázornené na obrázku nižšie, a uvidíte, aké bude napätie.

Oscilogram ukazuje, že hodnota amplitúdy napätia je 1 V.
Teraz pripojíme potenciometer k výstupom generátora signálu a otáčame ním, kým sa napätie na koncoch generátora nerovná polovici predtým nameraného napätia, to znamená 0,5 V.

Pri odpore 51 Ohm sa pokles napätia na potenciometri rovnal polovici napätia naprázdno.
Ak sa pozriete na obrázok vyššie, môžete vidieť, že vnútorný odpor generátora a nami pripojený potenciometer tvoria napäťový delič a úbytok napätia na jednom z jeho ramien sa rovná polovici napätia generátora, čo znamená, že na druhom ramene zostáva presne polovica napätia. Keďže úbytky napätia na vnútornom odpore a na nami pripojenom potenciometri sú rovnaké, znamená to, že vnútorný odpor generátora sa rovná odporu potenciometra, teda 51 Ohm.
Existujú však prípady, keď nie je možné merať napätie generátora pri voľnobehu, to znamená bez zaťaženia, v takom prípade sa vykonajú dve merania s rôznymi odpormi a odpor generátora sa vypočíta pomocou vzorca uvedeného nižšie.

Vzorec je odvodený nasledovne, najprv sa vypočíta napätie na R1 a R2, rovnako ako konvenčný delič. V oboch získaných vzorcoch bude prítomné napätie generátora, vyjadríme ho z každého vzorca a prirovnáme ostatné časti. Ďalej už stačí len vyjadriť Rg a tým je výpočet hotový.
Teraz vieme, ako merať výstupnú impedanciu generátora.

6.3. Inštalácia a štúdium aperiodického nízkofrekvenčného zosilňovača na bipolárnom tranzistore

V bipo zosilňovačochV polárnych tranzistoroch sa používajú tri schémy zapojenia tranzistorov: so spoločnou základňou, so spoločným emitorom, so spoločným kolektorom. Najpoužívanejší spínací obvod so spoločným emitorom.

Pripomeňme, že vstupné obvody citlivého nízkofrekvenčného zosilňovača sa nevyhnutne vykonávajú s tieneným drôtom.

Študovať činnosť zosilňovača podľa schémy na obrázku 6.6 zosilňovač môžete zostaviť pomocou toho, ktorý je znázornený na obrázku 6.8 montážna doska.

Pri montáži zosilňovača je bezpodmienečne nutné dodržať polaritu zapojenia elektrolytických kondenzátorov. Schéma zapojenia ukazuje polaritu pripojenia iba jedného elektrolytického kondenzátora. Polarita pripojenia ďalších dvoch kondenzátorov je určená schémou zapojenia zosilňovača. Keďže výstup generátora je sínusoidaAk neexistuje žiadna zložka priameho napätia, polarita kondenzátorov pri použití tranzistorov typu n-p-n by mala byť taká, ako je znázornené na obrázku 6.6, a pre tranzistor typu p-n-p - na obrázku 6.7.

Keďže elektrolytické kondenzátory majú indukčný odpor, v kvalitných nízkofrekvenčných zosilňovačoch sa paralelne s elektrolytickými kondenzátormi umiestňujú malé keramické kondenzátory.

Meranie citlivosti a menovitého výkonu

výkon nízkofrekvenčného zosilňovača

Predbežne nastavte požadovanú hodnotu harmonického koeficientu na výstupe zosilňovača. Ovládač hlasitosti zosilňovača je nastavený do polohy maximálnej hlasitosti a ovládač tónu do strednej polohy. Pripojte všetky meracie prístroje k sieti zariadenia a napájacie napätie zosilňovača. Sínusové napätie s frekvenciou 1000 Hz je privádzané zo zvukového generátora cez napäťový delič cez odpory R 1, R 2 na vstup zosilňovača. Postupne zvyšujte sínusové napätie na vstupe zosilňovača a súčasne merajte harmonický obsah signálu na výstupe zosilňovača. Akonáhle harmonický koeficient dosiahne vopred stanovenú hodnotu, zmeria sa napätie na výstupe zosilňovača U N.OUT a určí sa napätie na vstupe zosilňovača U N.IN. Ak nie je k dispozícii citlivý elektronický voltmeter, napätie na vstupe zosilňovača sa určí po zmeraní napätia elektronickým voltmetrom 1 U 1 na vstupe deliča napätia (na rezistoroch R 1 a R 2 - obr. 6.9 ).

(6.1)

Pri nízkej citlivosti zosilňovača je možné upustiť od deliča napätia, pretože rušivé napätia, ktoré vznikajú pri zapojení testovacích vodičov do vstupného obvodu zosilňovača, výrazne neovplyvnia výsledky merania.

Vstupné napätie U n.in charakterizuje citlivosť zosilňovača pri danom harmonickom koeficiente na výstupe zosilňovača. Menovitý výstupný výkon pri zaťažení Rn je určený vzorcom:

(6.2)

Harmonické skreslenie 5-8% sa dá približne určiť pomocou osciloskopu. Pri tomto harmonickom skreslení je na obrazovke osciloskopu badateľné skreslenie sínusoidy. Sínusové skreslenie je jednoduchšie odhaliť, ak použijete dvojlúčový osciloskop a porovnáte signál na výstupe zosilňovača so signálom na vstupe.

Takto je možné približne bez merača harmonických koeficientov merať citlivosť a určiť menovitý výstupný výkon nízkofrekvenčného zosilňovača s harmonickým koeficientom signálu na výstupe zosilňovača 5-8%. Maximálny výstupný výkon zosilňovača je určený pri harmonickom skreslení 10%.

Meranie vstupnej impedancie zosilňovača

Vstupná impedancia nízkofrekvenčného zosilňovača sa zvyčajne meria pri 1000 Hz. Ak je vstupná impedancia zosilňovača R in je oveľa menší ako vnútorný odpor použitého voltmetra, potom sa na určenie vstupného odporu zosilňovača zapojí do série s jeho vstupom odpor, ktorého odpor sa približne rovná vstupnému odporu zosilňovača. Dva elektronické voltmetre sú pripojené, ako je znázornené na obrázku. 6.10 , kde Rin je vstupná impedancia zosilňovača. Určenie vstupného odporu zosilňovača sa redukuje na vyriešenie nasledujúceho problému: známe napätia U 1 a U 2 zobrazené voltmetrami V 1 a V 2, odpor odporu R; je potrebné určiť R in. Pretože vnútorný odpor voltmetra V 2 je oveľa väčší ako vstupný odpor zosilňovača, potom:

(6.3)

Ak sa ukáže, že vstupný odpor zosilňovača je úmerný vnútornému odporu voltmetra, potom nie je možné určiť R týmto spôsobom.

V tomto prípade na určenie vstupnej impedancie zosilňovača sú zariadenia zostavené podľa schémy na obrázku 6.9 , ale len bez merača harmonických koeficientov. Na vstup zosilňovača je privedené sínusové napätie s frekvenciou 1000 Hz, ktoré nepresahuje menovité vstupné napätie. Zmeria sa vstup U in1 a výstup U out1 napätia zosilňovača a určí sa napäťové zosilnenie K = U out1 / U in1. Potom je rezistor R zapojený do série so vstupom zosilňovača a bez zmeny napätia na výstupe generátora zvuku sa meria napätie na výstupe zosilňovača Uout2. Napätie na výstupe zosilňovača sa znížilo, odkedy je odpor R zapojený do sérieso vstupom zosilňovača časť napätia z výstupu generátora padá na odpor R a časť - na vstupný odpor R in. Na základe zákonov sériového pripojenia môžeme písať:

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

(6.5)

U Rin a Uin1 vyjadrujeme v napätí na výstupe zosilňovača

(6.6) (6.7)

Dosadením (6.6) a (6.7) do (6.5) dostaneme:

(6.8)

Z (6.8) získame výraz pre vstupnú impedanciu zosilňovača:

(6.9)

Na zlepšenie presnosti určenia Rin je potrebné, aby odpor odporu R bol rovnakého rádu so vstupnou impedanciou zosilňovača R in.

Meranie výstupnej impedancie zosilňovača

Výstupná impedancia zosilňovača je určená z Ohmovho zákona pre úplný obvod

(6.10)

kde R n je zaťažovací odpor, R ext je vnútorný (výstupný) odpor zdroja. Vzhľadom na to, že napätie na svorkách zdroja U = I× R n z (6.10) dostaneme

U=e- ja× R ext (6.11)

Vypnite R n, potom bude prúd I veľmi malý, preto sa napätie na zdrojových svorkách U bude rovnať elektromotorickej sile e. Spojme R n. Potom pokles napätia vo vnútri zdroja (e- U Rн) sa bude vzťahovať na pokles napätia na záťaži U Rн, keďže vnútorný odpor zdroja sa vzťahuje na odpor záťaže

(6.12) (6.13)

Pre presnejšie určenie vnútorného (výstupného) odporu zosilňovača je potrebné odobrať odpor R n rovnakého rádu ako vnútorný.

Výstupná impedancia zosilňovača sa zvyčajne meria pri frekvencii 1000 Hz. Zo zvukového generátora sa na vstup zosilňovača privádza sínusové napätie 1000 Hz,takže pri odpojení záťaže sa harmonický koeficient signálu na výstupe zosilňovača neprekročili špecifikované pre totozosilňovač hodnoty.

Na určenie výstupného odporu Rout dvakrát zmerajte výstupné napätie zosilňovača. Pri odpojenom zaťažení sa výstupné napätie bude rovnať EMF a pri pripojenom zaťažení - U Rн.

Výstupná impedancia zosilňovača je určená vzorcom

(6.14)

Vytvorenie amplitúdovej charakteristiky

Dôležitú informáciu o kvalite zosilňovača možno získať z amplitúdovej charakteristiky. Na odstránenie amplitúdových charakteristík sú zariadenia zostavené podľa schémy na obr. 6.9 , s výnimkou harmonického metra. Zo zvukového generátora sa na vstup zosilňovača privádza sínusové napätie s frekvenciou 1000 Hz, takže rozdiel medzi signálom na výstupe zosilňovača a sínusovým sa prejaví. Získaná hodnota vstupného napätia sa zvýši asi 1,5-krát a výstupné napätie zosilňovača sa meria elektronickým voltmetrom. Získané hodnoty vstupného a výstupného napätia zosilňovača dávajú jeden z bodov (extrém) amplitúdovej charakteristiky zosilňovača. Potom sa znížením vstupného napätia odstráni závislosť výstupného napätia na vstupe. Z amplitúdovej charakteristiky zosilňovača sa zisk napätia ľahko určí K \u003d U out / U in. Vstupné a výstupné napätie zosilňovača na určenie zosilnenia je potrebné zvoliť na lineárnom úseku amplitúdovej charakteristiky. V tomto prípade nebude zisk zosilňovača závisieť od vstupného napätia.

Meranie hladiny hluku zosilňovača

D Na určenie úrovne vlastného šumu zosilňovača sa meria výstupné napätie zosilňovača pripojením odporu na vstup zosilňovača, ktorého odpor sa rovná vstupnému odporu zosilňovača. Vlastná hladina hluku zosilňovača je vyjadrená v decibeloch - vzorec (5.6). Na zníženie vplyvu rušenia vonkajšími elektromagnetickými poľami sú vstupné obvody zosilňovača starostlivo tienené.

Stanovenie účinnosti zosilňovača

Účinnosť zosilňovača sa určí, keď sa na vstup privedie sínusové napätie s frekvenciou 1000 Hz, zodpovedajúce menovitému výstupnému výkonu. Určte menovitý výstupný výkon podľa vzorca (6.2)

Výkon spotrebovaný zosilňovačom zo zdrojov (zdroja) je určený vzorcom P 0 =I× U , kde I je prúd spotrebovaný zo zdroja, U je napätie na svorkách zosilňovača určené na pripojenie zdroja (schéma zapojenia ampérmetra a voltmetra je zvolená s prihliadnutím na minimálnu chybu pri určovaní výkonu spotrebovaného zosilňovačom v závislosti od dostupného ampérmetra a voltmetra).

Určenie rozsahu zosilnených frekvencií

Na určenie rozsahu zosilnených frekvencií a faktora frekvenčného skreslenia sa zostrojí frekvenčná (amplitúdovo-frekvenčná) charakteristika.

Z definície amplitúdovo-frekvenčnej charakteristiky zosilňovača vyplýva, že na jej zostrojenie môže byť na vstup zosilňovača privedené akékoľvek napätie zodpovedajúce lineárnemu úseku amplitúdovej charakteristiky. Pri príliš nízkych vstupných napätiach sa však môžu vyskytnúť chyby spôsobené šumom a striedavým šumom. Pri vysokých vstupných napätiach sa môžu objaviť nelinearity prvkov zosilňovača. Preto sa frekvenčná odozva zvyčajne odoberá pri vstupnom napätí zodpovedajúcom výstupnému výkonu rovnajúcemu sa 0,1 nominálneho.

Zariadenia na meranie amplitúdovo-frekvenčných charakteristík sú zostavené podľa schémy na obr. 6.9 a harmonický merač a osciloskop nie je možné pripojiť.

Rozsah zosilnených frekvencií sa určuje z amplitúdovo-frekvenčnej charakteristiky s prihliadnutím na prípustné frekvenčné skreslenie. Frekvenčná odozva zosilňovača je závislosť zosilnenia napätia od frekvencie. Z obr. 5.5 je vidieť, ako určiť rozsah frekvencií zosilnených zosilňovačom (šírka pásma) s poklesom zosilnenia na medzných frekvenciách na 0,7 od maxima, čo zodpovedá frekvenčnému faktoru skreslenia 3 dB.

(O ZNÍŽENÍ INTERMODULAČNÝCH Skreslení A ZVUKOV V REPRODUKTOROCH)

Rozdiel vo zvuku reproduktorov pri práci s rôznymi UMZCH si všimneme predovšetkým porovnaním elektrónkových a tranzistorových zosilňovačov: spektrum ich harmonického skreslenia je často výrazne odlišné. Niekedy sú medzi zosilňovačmi rovnakej skupiny viditeľné rozdiely. Napríklad v jednom z audio magazínov sa hodnotenia udávané 12 a 50 W trubicovými UMZCH priklonili v prospech menej výkonného. Alebo bolo hodnotenie neobjektívne?

Zdá sa nám, že autor článku presvedčivo vysvetľuje jeden z mystických dôvodov výskytu prechodných a intermodulačných skreslení v reproduktoroch, ktoré vytvárajú citeľný rozdiel vo zvuku pri práci s rôznymi UMZCH. Ponúka tiež cenovo dostupné spôsoby výrazného zníženia skreslenia reproduktorov, ktoré sú celkom jednoducho implementované pomocou modernej základne prvkov.

V súčasnosti sa všeobecne uznáva, že jednou z požiadaviek na výkonový zosilňovač je zabezpečiť, aby jeho výstupné napätie zostalo nezmenené, keď sa zmení odpor záťaže. Inými slovami, výstupný odpor UMZCH by mal byť malý v porovnaní so záťažou, nie viac ako 1 / 10,1 / 1000 odporového modulu (impedancia) záťaže |Z n |. Tento názor sa odráža v mnohých normách a odporúčaniach, ako aj v literatúre. Dokonca aj taký parameter ako koeficient tlmenia - K d (alebo faktor tlmenia) je špeciálne zavedený, rovnajúci sa pomeru nominálneho zaťažovacieho odporu k výstupnej impedancii zosilňovača R out PA. Takže pri nominálnej záťažovej impedancii 4 ohmy a výstupnej impedancii zosilňovača 0,05 ohmu bude K d 80. Súčasné normy pre HiFi zariadenia vyžadujú, aby tlmiaci faktor pre vysokokvalitné zosilňovače bol aspoň 20 (a odporúča sa nie menej ako 100). Pre väčšinu tranzistorových zosilňovačov na trhu je Kd väčšie ako 200.
Argumenty v prospech malého Rout PA (a zodpovedajúceho vysokého Kd) sú dobre známe: ide o zameniteľnosť zosilňovačov a reproduktorov, čím sa dosiahne efektívne a predvídateľné tlmenie rezonancie hlavného (nízkofrekvenčného) reproduktora, ako aj pohodlie pri meraní a porovnávaní charakteristík zosilňovačov. Napriek oprávnenosti a opodstatnenosti vyššie uvedených úvah však záver o potrebe takéhoto pomeru podľa autora zásadne nesprávne!

Ide o to, že tento záver sa robí bez zohľadnenia fyziky práce hláv elektrodynamických reproduktorov (GG). Prevažná väčšina konštruktérov zosilňovačov úprimne verí, že všetko, čo sa od nich vyžaduje, je dodať požadované napätie pri danom zaťažovacom odpore s čo najmenším skreslením. Zdá sa, že dizajnéri reproduktorov predpokladajú, že ich produkty budú napájané zosilňovačmi so zanedbateľnou výstupnou impedanciou. Zdá sa, že všetko je jednoduché a jasné - aké otázky môžu existovať?

Napriek tomu existujú otázky, a to veľmi vážne. Hlavnou z nich je otázka veľkosti intermodulačné skreslenie zavedený GG, keď je prevádzkovaný zo zosilňovača so zanedbateľným vnútorným odporom (zdroj napätia alebo zdroj EMF).

„Čo s tým má spoločné výstupná impedancia zosilňovača? Neklam ma!" povie čitateľ. - A mýli sa. Má a najpriamejšie, napriek tomu, že skutočnosť tejto závislosti sa spomína veľmi zriedkavo. V každom prípade sa nenašli žiadne moderné diela, ktoré by uvažovali o tomto vplyve na všetky parametre end-to-end elektroakustickej cesty - od napätia na vstupe zosilňovača až po zvukové vibrácie. Z nejakého dôvodu sme sa pri zvažovaní tejto témy predtým obmedzili na analýzu správania GG v blízkosti hlavnej rezonancie pri nízkych frekvenciách, zatiaľ čo nemenej zaujímavé veci sa dejú pri výrazne vyšších frekvenciách - pár oktáv nad rezonančnou frekvenciou.

Tento článok je určený na vyplnenie tejto medzery. Treba povedať, že pre zvýšenie prístupnosti je prezentácia veľmi zjednodušená a schematizovaná, takže množstvo „jemných“ problémov zostalo nepovšimnutých. Takže, aby sme pochopili, ako výstupná impedancia UMZCH ovplyvňuje intermodulačné skreslenie v reproduktoroch, musíme si pamätať, aká je fyzika vyžarovania zvuku z kužeľa GG.

Pod hlavnou rezonančnou frekvenciou, keď sa na vinutie kmitacej cievky GG aplikuje sínusové signálové napätie, je amplitúda posunu jej difúzora určená elastickým odporom zavesenia (alebo vzduchu stlačeného v uzavretej skrinke) a je takmer nezávislá. frekvencie signálu. Prevádzka GG v tomto režime sa vyznačuje veľkými skresleniami a veľmi nízkym výstupom užitočného akustického signálu (veľmi nízka účinnosť).

Pri základnej rezonančnej frekvencii tvorí hmota difúzora spolu s kmitajúcou hmotou vzduchu a elasticitou pruženia oscilačný systém podobný závažiu na pružine. Účinnosť žiarenia v tomto frekvenčnom rozsahu je pre túto HG blízka maximu.

Nad hlavnou rezonančnou frekvenciou sú zotrvačné sily difúzora spolu s kmitajúcou vzduchovou hmotou väčšie ako elastické sily pruženia, takže posun difúzora je nepriamo úmerný druhej mocnine frekvencie. Zrýchlenie kužeľa však v tomto prípade teoreticky nezávisí od frekvencie, čo zabezpečuje rovnomernosť frekvenčnej odozvy z hľadiska akustického tlaku. Preto, aby sa zabezpečila rovnomernosť frekvenčnej odozvy HG pri frekvenciách nad hlavnou rezonančnou frekvenciou, musí sa na difúzor zo strany kmitacej cievky pôsobiť sila konštantnej amplitúdy, ako vyplýva z druhého Newtonovho zákona (F=m *a).

Sila pôsobiaca na kužeľ z kmitacej cievky je úmerná prúdu v ňom. Keď je GG pripojený k zdroju napätia U, prúd I v kmitacej cievke pri každej frekvencii je určený z Ohmovho zákona I (f) \u003d U / Z g (f), kde Zg (f) je frekvencia- závislý komplexný odpor kmitacej cievky. Určujú ho najmä tri veličiny: aktívny odpor kmitacej cievky R g (meraný ohmmetrom), indukčnosť L g. Prúd ovplyvňuje aj spätné EMF, ktoré vzniká pri pohybe kmitacej cievky v magnetickom poli a je úmerná rýchlosti pohybu.

Pri frekvenciách oveľa vyšších ako je hlavná rezonancia môže byť hodnota spätného emf zanedbaná, pretože kužeľ s kmitacou cievkou jednoducho nemá čas na zrýchlenie v polovici periódy frekvencie signálu. Preto závislosť Z g (f) nad frekvenciou hlavnej rezonancie určujú najmä veličiny R g a L g

Takže ani odpor Rg, ani indukčnosť Lg sa nelíšia v určitej stálosti. Odpor kmitacej cievky silne závisí od teploty (TCS medi je asi +0,35% / o C) a teplota kmitacej cievky malých strednofrekvenčných GG sa počas normálnej prevádzky mení o 30 ... 50 o C a , navyše veľmi rýchlo – v desiatkach milisekúnd a menej. V súlade s tým sa odpor kmitacej cievky, a teda prúd cez ňu, a akustický tlak pri konštantnom aplikovanom napätí menia o 10 ... 15%, čo vytvára intermodulačné skreslenie zodpovedajúcej kompresie tepelného signálu).

Zmeny indukčnosti sú ešte zložitejšie. Amplitúda a fáza prúd cez kmitaciu cievku pri frekvenciách výrazne vyšších ako je rezonančný je do značnej miery určený hodnotou indukčnosti. A to veľmi závisí od polohy kmitacej cievky v medzere: s normálnou amplitúdou posunu pre frekvencie, ktoré sú len o niečo vyššie ako základná rezonančná frekvencia, sa indukčnosť mení o 15 ... 40% pre rôzne GG. V súlade s tým pri menovitom výkone dodávanom do reproduktora môže intermodulačné skreslenie dosiahnuť 10 ... 25%.

Vyššie uvedené ilustruje fotografia oscilogramov akustického tlaku nasnímaná na jednom z najlepších domácich stredofrekvenčných GG - 5GDSH-5-4. Bloková schéma nastavenia merania je znázornená na obrázku.

Ako zdroj dvojtónového signálu bola použitá dvojica generátorov a dva zosilňovače, medzi ktorých výstupy bol zapojený testovaný GG, inštalovaný na akustickej clone s plochou cca 1 m 2 . Na zamedzenie vzniku intermodulačného skreslenia pri prechode dvojtónového signálu cez zosilňovaciu dráhu sú použité dva samostatné zosilňovače s veľkou výkonovou rezervou (400 W). Akustický tlak vyvíjaný hlavou bol vnímaný páskovým elektrodynamickým mikrofónom, ktorého nelineárne skreslenie je menšie ako -66 dB pri hladine akustického tlaku 130 dB. Akustický tlak takéhoto reproduktora v tomto experimente bol približne 96 dB, takže skreslenie mikrofónu za týchto podmienok bolo možné zanedbať.

Ako je vidieť na oscilogramoch na obrazovke horného osciloskopu (horný - bez filtrovania, spodný - po filtrácii HPF), modulácia signálu s frekvenciou 4 kHz pod vplyvom iného s frekvenciou 300 Hz ( s výkonom hlavy 2,5 W) presahuje 20 %. To zodpovedá intermodulačnému skresleniu približne 15 %. Zdá sa, že nie je potrebné pripomínať, že prah vnímateľnosti produktov intermodulačného skreslenia je oveľa nižší ako jedno percento a v niektorých prípadoch dosahuje stotiny percenta. Je zrejmé, že skreslenia UMZCH, ak sú len „mäkkej“ povahy a nepresahujú niekoľko stotín percenta, sú jednoducho nerozoznateľné na pozadí skreslenia reproduktora spôsobeného jeho prevádzkou od napätia. zdroj. Produkty intermodulačného skreslenia ničia priehľadnosť a detailnosť zvuku – vzniká z toho „kaša“, v ktorej sa jednotlivé nástroje a hlasy ozývajú len občas. Tento typ zvuku je čitateľom pravdepodobne dobre známy (dobrým testom na skreslenie môže byť fonogram detského zboru).

Znalci môžu namietať, že existuje mnoho spôsobov, ako znížiť variabilitu impedancie kmitacej cievky: vyplnenie medzery magnetickou chladiacou kvapalinou, inštalácia medených uzáverov na jadrá magnetického systému a starostlivý výber profilu jadra a hustoty vinutia cievky a oveľa viac. Všetky tieto spôsoby však po prvé v princípe neriešia problém a po druhé vedú ku komplikáciám a zdražovaniu výroby HG, v dôsledku čoho nie sú plne využívané ani v štúdiových reproduktoroch. To je dôvod, prečo väčšina stredofrekvenčných a nízkofrekvenčných GG nemá medené uzávery ani magnetickú kvapalinu (v takýchto GG pri prevádzke na plný výkon kvapalina často vyteká z medzery).

Preto je napájanie GG z vysokoimpedančného zdroja signálu (v limite - z prúdového zdroja) užitočným a účelným spôsobom zníženia ich intermodulačného skreslenia, najmä pri budovaní viacpásmových aktívnych akustických systémov. V tomto prípade musí byť tlmenie hlavnej rezonancie uskutočnené čisto akusticky, pretože vnútorný faktor akustickej kvality stredofrekvenčných GG spravidla výrazne presahuje jednotku a dosahuje 4...8.

Je zvláštne, že práve tento režim „prúdového“ napájania GG prebieha v lampe UMZCH s pentódovým alebo tetrodovým výstupom s plytkým (menej ako 10 dB) FOS, najmä ak existuje lokálny FOS pre prúd vo forme odporu v katódovom obvode.

V procese vytvárania takéhoto zosilňovača sa jeho skreslenia bez všeobecného OOS zvyčajne ukážu byť v rozmedzí 2,5% a sú s istotou viditeľné sluchom, keď sú zahrnuté v prerušení riadiacej cesty (metóda porovnania s "priamym drôtom"). Po pripojení zosilňovača k reproduktoru sa však zistí, že so zväčšujúcou sa hĺbkou spätnej väzby sa zvuk najskôr zlepšuje a potom dochádza k strate detailov a transparentnosti. Je to citeľné najmä pri viacpásmovom zosilňovači, ktorého koncové stupne bez akýchkoľvek filtrov naháňajú priamo k príslušným reproduktorovým hlavám.

Dôvodom tohto na prvý pohľad paradoxného javu je, že so zvyšovaním hĺbky napätia OOS sa výstupná impedancia zosilňovača prudko znižuje. Negatívne dôsledky napájania GG z UMZCH s nízkou výstupnou impedanciou sú diskutované vyššie. V triódovom zosilňovači je výstupná impedancia spravidla oveľa menšia ako v pentóde alebo tetrode a linearita pred zavedením spätnej väzby je vyššia, takže zavedenie spätnej väzby na napätie zlepšuje výkon jedného zosilňovača, ale zároveň zhoršuje výkon reproduktorovej hlavy. Výsledkom je, že v dôsledku zavedenia spätnej väzby výstupného napätia do triódového zosilňovača sa zvuk môže skutočne zhoršiť, a to aj napriek zlepšeniu vlastností samotného zosilňovača! Tento empiricky potvrdený fakt slúži ako nevyčerpateľná potrava pre špekulácie na tému škodlivosti z používania spätnej väzby v audio zosilňovačoch, ako aj argumenty o špeciálnej, elektrónkovej priehľadnosti a prirodzenosti zvuku. Z vyššie uvedených skutočností však jednoznačne vyplýva, že pointa nie je v prítomnosti (či neprítomnosti) samotného OOS, ale vo výslednej výstupnej impedancii zosilňovača. Tam je „pes zakopaný“!

Stojí za to povedať pár slov o použití negatívneho výstupného odporu UMZCH. Áno, pozitívna prúdová spätná väzba (POF) pomáha tlmiť GG pri základnej rezonančnej frekvencii a znižovať výkon rozptýlený v kmitacej cievke. Za jednoduchosť a účinnosť tlmenia je však potrebné zaplatiť zvýšením vplyvu indukčnosti GG na jeho charakteristiku, a to aj v porovnaní s prevádzkovým režimom zo zdroja napätia. Časová konštanta L g /R g je totiž nahradená väčšou rovnajúcou sa L g /. V súlade s tým sa frekvencia znižuje, počnúc od ktorej začína dominovať indukčná reaktancia v súčte impedancií systému "GG + UMZCH". Podobne sa zvyšuje vplyv tepelných zmien na aktívny odpor kmitacej cievky: súčet meniaceho sa odporu kmitacej cievky a konštantného záporného výstupného odporu zosilňovača sa mení viac v percentách.

Samozrejme, ak R out. PA v absolútnej hodnote nepresahuje 1/3 ... 1/5 aktívneho odporu vinutia kmitacej cievky, strata zo zavedenia POS je malá. Preto možno použiť slaboprúdový POS na malé dodatočné tlmenie alebo na jemné doladenie kvalitatívneho faktora v nízkofrekvenčnom pásme. Okrem toho súčasný režim POS a aktuálny režim zdroja v UMZCH nie sú navzájom kompatibilné, v dôsledku čoho prúdové napájanie GG v nízkofrekvenčnom pásme, bohužiaľ, nie je vždy použiteľné.

S intermodulačným skreslením sme na to zrejme prišli. Teraz zostáva zvážiť druhú otázku - veľkosť a trvanie podtónov, ktoré vznikajú v difúzore GG pri reprodukcii signálov impulznej povahy. Táto otázka je oveľa komplikovanejšia a „tenšia“.

Teoreticky existujú dve možnosti, ako tieto podtóny eliminovať. Prvým je posunutie všetkých rezonančných frekvencií za rozsah prevádzkových frekvencií do oblasti vzdialeného ultrazvuku (50...100 kHz). Táto metóda sa používa pri vývoji nízkovýkonových vysokofrekvenčných GG a niektorých meracích mikrofónov. Vo vzťahu ku GG ide o metódu „tvrdého“ difúzora.

Do úvahy teda prichádza aj tretia možnosť – použitie GG s pomerne „tvrdým“ difúzorom a zavedenie jeho akustického tlmenia. V tomto prípade je možné do určitej miery kombinovať výhody oboch prístupov. Takto sa najčastejšie stavajú štúdiové riadiace reproduktory (veľké monitory). Prirodzene, keď je tlmený HG napájaný zo zdroja napätia, dochádza k výraznému skresleniu frekvenčnej odozvy v dôsledku prudkého poklesu celkového kvalitatívneho faktora hlavnej rezonancie. Zdroj prúdu sa v tomto prípade tiež ukazuje ako výhodnejší, pretože pomáha vyrovnávať frekvenčnú odozvu súčasne s vylúčením účinku tepelnej kompresie.

Zhrnutím vyššie uvedeného môžeme vyvodiť tieto praktické závery:

1. Prevádzkový režim hlavy reproduktora zo zdroja prúdu (na rozdiel od zdroja napätia) poskytuje výrazné zníženie intermodulačného skreslenia spôsobeného samotnou hlavou.

2. Najvhodnejšou konštrukčnou možnosťou pre reproduktor s nízkym intermodulačným skreslením je aktívny viacpásmový, s krížovým filtrom a samostatnými zosilňovačmi pre každé pásmo. Tento záver je však pravdivý bez ohľadu na GG diétu.

4. Aby sa dosiahla vysoká výstupná impedancia zosilňovača a zachovala sa malá miera jeho skreslenia, OOS by sa malo používať nie z hľadiska napätia, ale z hľadiska prúdu.

Samozrejme, autor chápe, že navrhovaná metóda zníženia skreslenia nie je všeliekom. Navyše, v prípade použitia hotového viacpásmového reproduktora je prúdové napájanie jeho jednotlivých GG bez prestavby nemožné. Pokus o pripojenie viacpásmového reproduktora ako celku k zosilňovaču so zvýšenou výstupnou impedanciou nepovedie ani tak k zníženiu skreslenia, ale k prudkému skresleniu frekvenčnej odozvy, a teda k zlyhaniu tonálnej rovnováhy. . Avšak zníženie intermodulačného skreslenia GG takmer rádovo a takýmto prístupným spôsobom si jednoznačne zaslúži pozornosť.

S.AGEEV, Moskva

Zvyčajne sa otázke prispôsobenia odporu nevenuje dostatočná pozornosť. Účelom tejto časti je načrtnúť princípy a prax impedančného prispôsobenia.

Vstupná impedancia Každé elektrické zariadenie, ktoré na svoju činnosť vyžaduje signál, má vstupnú impedanciu. Rovnako ako akýkoľvek iný odpor (najmä odpor v obvodoch jednosmerného prúdu), vstupný odpor zariadenia je mierou prúdu pretekajúceho vstupným obvodom, keď je na vstup privedené určité napätie.

Napríklad vstupná impedancia 12 voltovej žiarovky spotrebúvajúcej 0,5 ampéra je 12/0,5 = 24 ohmov. Lampa je jednoduchým príkladom odporu, pretože vieme, že neobsahuje nič iné ako vlákno. Z tohto pohľadu sa vstupná impedancia obvodu, akým je bipolárny tranzistorový zosilňovač, môže javiť ako niečo zložitejšie. Na prvý pohľad prítomnosť kondenzátorov, rezistorov a polovodičových p-n prechodov v obvode sťažuje určenie vstupného odporu. Akýkoľvek vstupný obvod, bez ohľadu na to, aký je zložitý, však môže byť reprezentovaný ako jednoduchá impedancia, ako je znázornené na obrázku 2.18. Ak VIN je napätie vstupného striedavého signálu a IIN je striedavý prúd pretekajúci cez vstupný obvod, potom je vstupná impedancia ZIN = UIN/IIN[Ω].

Pre väčšinu obvodov má vstupná impedancia odporový (ohmický) charakter v širokom frekvenčnom rozsahu, v rámci ktorého je fázový posun medzi vstupným napätím a vstupným prúdom zanedbateľný. V tomto prípade vstupný obvod vyzerá ako obvod znázornený na obr. 2.19 platí Ohmov zákon a nie je potrebná algebra komplexných čísel a vektorové diagramy aplikované na obvody s reaktívnymi prvkami.

Obr.2.18. Schéma s párom vstupných svoriek ilustrujúca koncepciu vstupnej impedancie ZIN

Je však dôležité poznamenať, že ohmický charakter vstupnej impedancie nemusí nevyhnutne znamenať, že ju možno merať pri jednosmernom prúde; V ceste vstupného signálu môžu byť reaktívne zložky (ako je spojovací kondenzátor), ktoré nie sú relevantné pre striedavý signál pri stredných frekvenciách, ale neumožňujú vykonať merania na cieľovom vstupe jednosmerného prúdu. Na základe vyššie uvedeného budeme pri ďalšom uvažovaní predpokladať, že impedancia je čisto ohmickej povahy a Z=R.

Meranie vstupného odporu. Vstupné napätie sa dá ľahko zmerať osciloskopom alebo striedavým voltmetrom. Striedavý prúd sa však nedá tak ľahko merať, najmä ak je vstupná impedancia vysoká. Najvhodnejší spôsob merania vstupného odporu je znázornený na obrázku 2.19.

Obr.2.19. Meranie vstupného odporu

Medzi generátor a vstup skúmaného obvodu je zapojený odpor so známym odporom R. Potom sa pomocou osciloskopu alebo striedavého voltmetra s vysokoodporovým vstupom zmerajú napätia U1 a U2 na oboch stranách rezistora R. Ak je IIN striedavý vstupný prúd, potom podľa Ohmovho zákona napätie rovné U1 - U2 = RIBX poklesne cez odpor. Preto I BX = (U1 - U2)/R, R BX = U2 / R. Preto Ak je skúmaný obvod zosilňovač, potom je často najvhodnejšie určiť U1 a U2 meraním na výstupe zosilňovača: U1 sa meria s generátorom priamo pripojeným na vstup a U2 sa meria s pripojeným odporom R v sérii so vstupom rezistora R. Keďže iba pomer U1 / U2, zosilnenie nehrá žiadnu rolu. Predpokladá sa, že počas týchto meraní zostáva napätie na výstupe generátora nezmenené. Tu je veľmi jednoduchý príklad: ak odpor 10 kΩ v sérii so vstupom spôsobí zníženie výstupného napätia zosilňovača o polovicu, potom U1/U2 = 2 a RIN = 10 kΩ.

výstupná impedancia. Príklad, ktorý dáva predstavu o výstupnom odpore, je tento: svetlomety auta sa mierne stlmia, keď je štartér v chode. Vysoký prúd odoberaný štartérom spôsobí pokles napätia vo vnútri batérie, čo spôsobí zníženie napätia na jej svorkách a zníženie jasu svetlometov. Tento pokles napätia sa vyskytuje na výstupnej impedancii batérie, možno lepšie známy ako vnútorný odpor alebo odpor zdroja.

Rozšírme tento pohľad na všetky výstupné obvody vrátane jednosmerných a striedavých obvodov, ktoré majú vždy určitú výstupnú impedanciu pripojenú k zdroju napätia. O použiteľnosti takého jednoduchého popisu aj pre najzložitejšie obvody presviedča pravidlo, ktoré hovorí, že každý obvod s odpormi a zdrojmi, ktorý má dve výstupné svorky, možno nahradiť jedným odporom a jedným zdrojom zapojeným do série. Slovo „zdroj“ tu treba chápať ako ideálnu súčiastku, ktorá generuje napätie a toto napätie naďalej udržiava nezmenené, aj keď sa z neho odoberá prúd. Popis výstupného obvodu je na obr. 2.20 kde ROUT je výstupná impedancia a U je výstupné napätie naprázdno, to znamená napätie na výstupe s otvoreným obvodom.

Obr.2.20. Výstupný obvod Ekvivalentný obvod

Pri diskusii o problematike vstupného a výstupného odporu je vhodné venovať pozornosť konceptu, ktorý sa objavuje prvýkrát: ekvivalentný obvod. Všetky schémy na obr. 2.18, 2.19 a 2.20 sú ekvivalentné obvody. Nemusia nevyhnutne odzrkadľovať skutočné komponenty a pripojenia v príslušných zariadeniach; tieto diagramy sú pohodlnou reprezentáciou, ktorá je užitočná na pochopenie toho, ako sa dané zariadenie správa.

Ryža. 2.20 ukazuje, že v prípade, keď je na výstupné svorky pripojený rezistor alebo vstupné svorky iného zariadenia, časť napätia zdroja U klesne na vnútorný odpor zdroja.

Meranie výstupného odporu. Jednoduchý spôsob merania výstupného odporu vyplýva zo zapojenia na obrázku 2.20. Ak sú výstupné svorky skratované, zmení sa aktuálny skratový prúd ISC a berie sa do úvahy, že sa zhoduje s prúdom pretekajúcim cez odpor ROUT v dôsledku privedenia napätia U naň, potom dostaneme: ROUT = U/IKC. Napätie U dodávané do obvodu zo zdroja sa meria na výstupných svorkách v režime „kľudu“, to znamená so zanedbateľným výstupným prúdom. Výstupnú impedanciu možno teda ľahko získať ako pomer napätia naprázdno ku skratovému prúdu.

Po zvážení tejto základnej metódy na určenie výstupného odporu je potrebné povedať, že na ceste sú prekážky, ktoré sú vo väčšine prípadov vlastné pri meraní výstupného skratového prúdu. Zvyčajne sa v prípade skratu porušia prevádzkové podmienky obvodu a nie je možné získať spoľahlivé výsledky; v niektorých prípadoch môžu niektoré komponenty zlyhať a nie sú schopné vydržať abnormálne veľké zaťaženie. Jednoduchá ilustrácia nepoužiteľnosti skratovej metódy: skúste zmerať výstupnú impedanciu AC siete! Napriek týmto nedostatkom z praktického hľadiska má použitie tejto metódy opodstatnenie pri teoretickom odvodení výstupnej impedancie obvodu a ďalej je použitá v tejto kapitole.

Praktický spôsob merania výstupného odporu je znázornený na obrázku 2.21. Tu sa výstupné napätie naprázdno meria voltmetrom alebo osciloskopom s vysokoimpedančným vstupom a potom sa výstupné svorky prepoja záťažou so známym odporom R. Znížené výstupné napätie pri pripojenej záťaži je priamo určené rovnaký meter. Hodnotu ROUT možno vypočítať ako pomer množstva, o ktoré pokleslo napätie k výstupnému prúdu.

Obr.2.21. Meranie výstupného odporu pomocou paralelného rezistora

Ak U je výstupné napätie otvoreného obvodu a U1 je výstupné napätie pri záťaži R, potom pokles napätia na ROUT, keď je záťaž prítomná, je U-U1, výstupný prúd pri záťaži je U1/R, takže ROUT = R(U - U1) / U1 Odporové prispôsobenie pre optimálny prenos napätia. Väčšina elektronických obvodov považuje signály za napätia. Vo väčšine prípadov pri spájaní jednej časti obvodu s druhou je potrebné preniesť napätie v maximálnej miere s minimálnymi stratami. Toto je požiadavka na maximálny prenos napätia, ktorá je zvyčajne splnená pri porovnávaní odporov. Vzhľadom na toto kritérium uvažujeme o princípe odporového párovania.

Obrázok 2.22 ukazuje dva bloky navzájom spojené: pre optimálny prenos napätia by UIN malo byť čo najbližšie k U. Napätie UIN je: UIN = URIN / ROUT + RIN a UIN≈U, RIN >> ROUT

Obr.2.22. Ilustrácia impedančného prispôsobenia medzi dvoma zariadeniami

Inými slovami, pre čo najlepší prenos napätia z jedného obvodu do druhého musí byť výstupná impedancia prvého obvodu oveľa menšia ako vstupná impedancia druhého obvodu; vo všeobecnosti chcete RIN > 10 ROUT. Z tohto dôvodu sú testovacie zariadenia, ako sú generátory, navrhnuté s nízkou výstupnou impedanciou (zvyčajne< 100 Ом). С другой стороны, осциллограф, предназначенный для наблюдения напряжений в испытываемой схеме, делается с большим входным сопротивлением (типичное значение >1 MΩ).

Obr.2.23. Závislosť výstupného napätia obvodu od odporu záťaže

Ak nie sú splnené podmienky pre optimálne prispôsobenie odporov a signál je privádzaný na vstup obvodu so vstupným odporom porovnateľným s výstupným odporom zdroja, potom v najvšeobecnejšom prípade jednoducho dôjde k stratám napätia. Táto situácia nastane, keď dva bipolárne tranzistorové zosilňovacie stupne, ako je ten, ktorý je znázornený na obr. 11.5 sú zapojené jeden po druhom (kaskádovo). Vstupná aj výstupná impedancia takéhoto bipolárneho tranzistorového stupňa sú rádovo rovnaké (zvyčajne niekoľko tisíc ohmov), čo znamená, že asi 50 % signálového napätia sa stratí v spojení medzi stupňami. Na druhej strane, zosilňovač FET (obr. 11.13) je oveľa lepší z hľadiska impedančného prispôsobenia: má veľmi veľkú vstupnú impedanciu a priemernú výstupnú impedanciu; pri spájaní takýchto kaskád za sebou sú straty signálu zanedbateľné.

Existuje jeden alebo dva prípady, keď impedančné prispôsobenie vyžaduje osobitnú pozornosť, pretože príliš malý odpor záťaže ovplyvňuje nielen napäťové zosilnenie, ale aj frekvenčnú odozvu. Stáva sa to, keď výstupná impedancia zdroja nie je čisto odporová, ale namiesto toho je reaktancia, a tak sa mení frekvenčná odozva. Jednoduchým príkladom je kondenzátorový mikrofón, kde je výstupná impedancia vyjadrená v pikofaradoch a nie v ohmoch, s typickou hodnotou v oblasti 50 pF. Dobrá reprodukcia nízkych frekvencií vyžaduje, aby vstupná impedancia zosilňovača bola veľká v porovnaní s kapacitnou reaktanciou 50 pF pri frekvenciách do 20 Hz. V praxi to vyžaduje vstupnú impedanciu okolo 200 MΩ, ktorú zvyčajne zabezpečuje FET zosilňovač namontovaný v tele mikrofónu.

Odporové prispôsobenie pre optimálny prenos sily. Hoci maximálny prenos napätia je zvyčajne kritériom pre impedančné prispôsobenie, sú chvíle, kedy chcete preniesť maximálny výkon. Bez uvedenia matematických výpočtov vás informujeme, že pre obvod 2.22 je maximálny výkon v RIN dosiahnutý, keď RIN = ROUT. Tento výsledok je známy ako teorém maximálneho výkonu: maximálny výkon sa prenáša zo zdroja na záťaž, keď sa impedancia záťaže rovná výstupnej impedancii zdroja. Táto veta platí nielen pre odporové súčiastky, ale aj pre komplexné súčiastky ZIN a ZOUT. V tomto prípade sa vyžaduje, aby okrem podmienky RIN = ROUT bola splnená aj podmienka XIN = -XOUT, teda ak je jedna impedancia kapacitná, druhá impedancia musí byť indukčná.

Odporové prispôsobenie pre optimálny prenos prúdu. Niekedy je na zabezpečenie maximálneho prúdu vo vstupnom obvode potrebné prispôsobenie odporu. S odkazom opäť na obr. 2.22 je vidieť, že maximálny vstupný prúd IВХ sa dosiahne vtedy, keď je impedancia v obvode zvolená čo najmenšia. Preto by sa s pevnou ROUT mala snažiť o čo najmenšiu hodnotu RIN. Táto dosť neobvyklá situácia je presne opačná ako bežný prípad, keď je potrebné prenášať napätie.