Có trở kháng không phù hợp của bộ khuếch đại và loa làm biến dạng âm thanh?

Tôi sắp mua một cặp tai nghe và giao diện âm thanh được tích hợp bộ khuếch đại. Thông số kỹ thuật nói rằng trở kháng của amp là "<30 Ohms".

Chiếc tai nghe tôi muốn mua là Beyerdynamic DT 990, có các phiên bản có trở kháng khác nhau.

Tôi chỉ đủ điều kiện về điện tử đủ để biết rằng trở kháng tai nghe càng cao thì càng cần phải "khuếch đại" (vì thiếu một từ tốt hơn) để đạt được cùng một công suất.

Tuy nhiên, tôi lo ngại rằng trở kháng khác biệt đáng kể dẫn đến sự biến dạng cho âm thanh. Tôi không nói về sự bão hòa nhất thiết, nhưng có lẽ một sự thay đổi nhỏ trong đặc điểm chuyển giao, đó rõ ràng không phải là điều tôi muốn giải quyết.

Bất kỳ cái nhìn sâu sắc về chủ đề này được đánh giá cao.

Bạn chỉ có thể quên đi việc kết hợp trở kháng cho Âm thanh gia đình.

Kết hợp trở kháng chỉ cần thiết khi bước sóng của tín hiệu gần với chiều dài của cáp truyền tín hiệu đó. Tín hiệu điện truyền với tốc độ ánh sáng qua cáp, cho tần số âm thanh cao nhất (cho bước sóng ngắn nhất) bước sóng khoảng 15 km. Tôi đoán rằng dây cáp của bạn không dài như vậy.

Kết hợp trở kháng là cần thiết để ngăn chặn tín hiệu phản xạ và làm biến dạng chúng. Điều này thường chỉ liên quan đến tín hiệu tần số cao, không phải âm thanh (ngoại trừ: đường dây điện thoại tương tự).

Theo tôi, "kết hợp trở kháng" cho các bộ khuếch đại âm thanh thực sự được hiểu rõ hơn là: "Bộ khuếch đại này có thể điều khiển loa này không?"

Ví dụ: một số bộ khuếch đại chỉ phù hợp với loa 4 và 8 ohm. Sử dụng nó với loa 2 ohm (hoặc hai loa 4 ohm song song) có thể gây ra sự cố.

Đối với tai nghe, điều này gần như không bao giờ là vấn đề trừ khi trở kháng của tai nghe rất thấp (dưới 10 ohms) hoặc rất cao (600 ohms). Và thậm chí sau đó, nếu có "sự không phù hợp", âm lượng tối đa có thể bị giảm.

Thông thường nhà khuếch đại âm thanh lái xe đầu ra tai nghe từ đầu ra loa qua loạt điện trở để cung cấp cho một chút bảo vệ chống quá tải tai nghe khi họ cần rất nhiều ít năng lượng hơn so với các loa. Bởi vì điều này gần như bất kỳ tai nghe có thể được điều khiển từ một bộ khuếch đại âm thanh gia đình.

Các thiết bị di động chạy bằng pin không thể cung cấp nhiều năng lượng và điện áp nên việc quá tải ít xảy ra. Vì điện áp đầu ra trên các thiết bị này bị hạn chế, tôi khuyên bạn nên sử dụng tai nghe trở kháng thấp , 30 hoặc 50 ohms sẽ là một lựa chọn tốt.

Trong cả hai trường hợp, bạn không phải lo lắng về kết hợp trở kháng, nó thực sự không phải là vấn đề đối với tai nghe.

Sidenote:

Đối với loa, trở kháng đầu ra của bộ khuếch đại có liên quan. Khuyến cáo thông thường là bộ khuếch đại cần có trở kháng đầu ra thấp . Càng thấp càng tốt vì điều đó sẽ giúp nó "kiểm soát" tốt hơn loa. Đây không phải là kết hợp trở kháng, đây thực sự là một tình huống "không phù hợp nhất" vì trở kháng đầu ra của bộ khuếch đại (<0,1 ohms) và trở kháng loa (> 4 ohms) không giống nhau.

Bạn chắc chắn có thể quên "kết hợp trở kháng" cho bất kỳ bộ khuếch đại chất lượng hợp lý nào, bởi vì các trở kháng không được kết hợp có chủ ý!

Trở kháng đầu ra của amp âm thanh chất lượng tốt phải rất thấp - thường là khoảng 0,01 hoặc thậm chí 0,001 ohms. Trở kháng của hầu hết các loa hoặc tai nghe thay đổi rất nhiều theo tần số, nhưng luôn cao hơn vài bậc so với trở kháng đầu ra của amp.

Hậu quả là nếu loa được thiết kế để đáp ứng với điện áp tín hiệu (không phải dòng điện), thì điện áp được cung cấp bởi amp sẽ không phụ thuộc vào các biến thể trở kháng của bất kỳ loại loa nào và phản hồi âm thanh sẽ không có bất kỳ mong muốn nào các đỉnh hoặc đáy ở các tần số cụ thể trong dải âm thanh.

Kết hợp trở kháng chỉ quan trọng nếu bạn cần truyền công suất tối đa có thể từ thiết bị này sang thiết bị khác, nhưng điều đó không liên quan để thiết kế amp âm thanh. (Nhưng nếu bạn đã cố gắng để gửi một tín hiệu xuống một vài ngàn dặm của cáp dưới biển, nó sẽ rất có liên quan!)

Lý do thông số kỹ thuật amp đề cập đến phạm vi trở kháng đầu ra chấp nhận được cho loa hoặc điện thoại chỉ đơn giản là để đảm bảo rằng khi bạn bật điều khiển âm lượng amp lên tối đa, (1) nếu trở kháng loa quá cao, mức âm thanh sẽ thấp hơn so với những gì bạn có thể mong đợi và (2) nếu trở kháng quá thấp, bạn sẽ cố gắng lấy quá nhiều dòng điện từ amp, điều này có thể gây ra một số biến dạng và (rất có thể) sẽ thổi cầu chì ở đâu đó trong amp ngăn chặn nó bị quá tải

Lưu ý lịch sử: những điều trên áp dụng cho các thiết kế amp hiện đại - cả trạng thái rắn và ống (van). Một số thiết kế cũ của ống ampe (1950 hoặc 60) rất nhạy cảm với trở kháng đầu ra của loa được kết nối với chúng và có một công tắc trên bảng điều khiển phía sau để chọn trở kháng thực tế được sử dụng (thường là 8 hoặc 16 ohms trong những ngày đó, mặc dù cao loa hiện đại được cấp nguồn thường có trở kháng thấp hơn như 4 hoặc 2 ohms). Việc vận hành một amp "cổ điển" như vậy mà không có loa được kết nối trong một số trường hợp có thể làm hỏng amp - nhưng các thiết kế hiện đại của amp ống không gặp phải vấn đề đó.

Chỉ định "<30 Ohms" trên bộ khuếch đại của bạn rất có thể không phải là sự phụ thuộc đầu ra của amp, mà là sự phụ thuộc của tải mà nó được thiết kế cho. Bộ khuếch đại âm thanh tốt có đầu ra thấp hơn một Ohm.

Ghi nhãn như vậy là phổ biến, bởi vì sự phù hợp không phù hợp không phải là một điều trong thiết bị âm thanh. Tuy nhiên, loa hoặc tai nghe lái xe bên ngoài khu vực thiết kế của bộ khuếch đại có thể ảnh hưởng đến âm thanh.

Tai nghe lái xe với mức độ cao hơn so với khả năng điều khiển được thiết kế của bộ khuếch đại có khả năng tốt. Tôi tin rằng nhược điểm duy nhất là bộ khuếch đại không thể cung cấp toàn bộ công suất đầu ra vì nó không thể tạo ra điện áp đầu ra đủ cao và bạn sẽ cần duy trì ở mức đầu ra khá thấp. Sử dụng núm âm lượng có thể khó khăn, nhưng lượng điện năng không thực sự đáng lo ngại vì tai nghe không bao giờ cần nhiều năng lượng.

Hầu hết thời gian câu trả lời được chấp nhận là chấp nhận được. Các amps của Wap cũng đã được thảo luận. Nếu điều gì xảy ra nếu amp là lớp D đang trở nên phổ biến hơn. Các amp Class D bình thường sẽ có bộ lọc LC giữa các bóng bán dẫn đầu ra và loa. Công cụ cấp thấp ở mức thấp phụ thuộc vào độ tự cảm của loa và dây loa rất ngắn. Bộ lọc LC sẽ giảm bức xạ từ dây loa dài. Bộ lọc LC thường được thiết lập ở mức Q tải thấp với tần số cắt phía trên âm thanh nhưng bên dưới PWM tần số. Các số công viên có thể là PWM 200KHz F cắt 25 KHz và Q. 7. Bây giờ trở kháng của loa sẽ thay đổi các tham số bộ lọc. Việc thay đổi trở kháng sẽ tăng Q với hầu hết các thiết kế bộ lọc LC chính thống. Điều này có thể mang lại đỉnh cao khủng khiếp và có thể muck lên vòng phản hồi tiêu cực.Bạn có thể nhận được hiệu suất kém có thể được xử lý với một mạng thụ động đơn giản.

Bộ khuếch đại điển hình được thiết kế để (cung cấp một số đầu vào cụ thể và ở một số cài đặt âm lượng cụ thể) cung cấp 50 watt vào loa có trở kháng 8 ohm thường sẽ điều khiển loa 16 ohm chỉ với 25 watt trong các điều kiện đó và sẽ "thử" ổ đĩa 4 loa ohm với 100 watt. Trở kháng 16 ohm thường sẽ không làm hỏng bất cứ thứ gì, thậm chí âm thanh không tốt, nhưng amp sẽ không thể cung cấp nhiều năng lượng như khi lái tải 8 ohm. Tình huống 4 ohm có thể không làm hỏng bất cứ điều gì nếu amp được thiết kế - trong các điều kiện khác nhau - nạp 100 watt vào loa 8 ohm, nhưng nếu tải trở kháng thấp sẽ khiến amp sẽ cố gắng cung cấp nhiều năng lượng hơn so với thiết kế dự định của nó tối đa, biến dạng và / hoặc thiệt hại có thể sẽ dẫn đến.

Các giai đoạn đầu ra định hình dòng tải 'ở mọi tần số' phù hợp với Trở kháng (trong miền tần số). Các mạch đầu ra khác nhau rất nhiều tùy thuộc vào 'cách tiếp cận phù hợp' của chúng là một phần của tần số mà nó được dự đoán là 'khớp' và tần số (và dòng điện) mà nó thực sự hoạt động.