Apakah impedansi amplifier dan speaker yang tidak cocok mendistorsi suara?

Saya akan membeli sepasang headphone dan antarmuka audio dengan amplifier bawaan. Spesifikasi mengatakan bahwa impedans amp adalah "<30 Ohm".

Headphone yang ingin saya beli adalah Beyerdynamic DT 990, yang memiliki versi impedansi berbeda.

Saya hanya mumpuni dalam bidang elektronik yang cukup untuk mengetahui bahwa semakin tinggi impedansi headphone, semakin banyak "amplifikasi" (karena tidak ada kata yang lebih baik) yang diperlukan untuk mencapai daya yang sama.

Namun, saya khawatir bahwa impedansi yang secara signifikan berbeda menimbulkan distorsi pada suara. Saya tidak berbicara tentang saturasi, tetapi mungkin sedikit perubahan dalam karakteristik transfer, yang jelas bukan sesuatu yang ingin saya tangani.

Setiap wawasan tentang topik ini sangat dihargai.

Anda bisa melupakan pencocokan impedansi untuk Audio rumah.

Pencocokan impedansi hanya diperlukan jika panjang gelombang sinyal mendekati panjang kabel yang mengangkut sinyal itu. Sinyal listrik bergerak hampir dengan kecepatan cahaya melalui kabel, untuk frekuensi audio tertinggi (memberikan panjang gelombang terpendek) panjang gelombang sekitar 15 km. Saya menduga kabel Anda tidak terlalu panjang.

Pencocokan impedansi diperlukan untuk mencegah sinyal memantulkan dan mendistorsi mereka. Ini biasanya hanya relevan untuk sinyal frekuensi tinggi, bukan audio (pengecualian: saluran telepon analog).

Menurut pendapat saya "pencocokan impedansi" untuk amplifier audio benar-benar lebih baik dipahami sebagai: "Bisakah amplifier ini menggerakkan speaker ini?"

Contoh: beberapa amplifier hanya cocok untuk speaker 4 dan 8 ohm. Menggunakannya dengan 2 speaker ohm (atau dua speaker 4 ohm secara paralel) dapat memberikan masalah.

Untuk headphone, ini hampir tidak pernah menjadi masalah kecuali impedansi headphone sangat rendah (kurang dari 10 ohm) atau sangat tinggi (600 ohm). Dan meskipun begitu, jika ada "ketidakcocokan" volume maksimum mungkin berkurang.

Biasanya amplifier audio rumahan menggerakkan output headphone dari output speaker melalui resistor seri untuk memberikan sedikit perlindungan terhadap kelebihan headphone karena mereka membutuhkan daya yang jauh lebih sedikit daripada speaker. Karena ini hampir semua headphone dapat menjadi driver dari amplifier audio rumah.

Perangkat seluler yang menggunakan baterai tidak dapat menghasilkan begitu banyak daya dan tegangan sehingga kelebihan beban tidak terlalu menjadi masalah. Karena tegangan output pada perangkat ini terbatas saya sarankan menggunakan headphone impedansi rendah , 30 atau 50 ohm akan menjadi pilihan yang baik.

Dalam kedua kasus, Anda tidak perlu khawatir tentang pencocokan impedansi, itu sebenarnya bukan masalah untuk headphone.

Sidenote:

Untuk pengeras suara, impedansi keluaran dari penguat itu relevan. Rekomendasi umum adalah bahwa penguat membutuhkan rendah impedansi output. Semakin rendah semakin baik karena itu akan memberikan "kontrol" yang lebih baik atas speaker. Ini bukan pencocokan impedansi, ini sebenarnya merupakan situasi "ketidakcocokan terbaik" karena impedansi keluaran amplifier (<0,1 ohm) dan impedansi speaker (> 4 ohm) tidak sama.

Anda tentu bisa melupakan "pencocokan impedansi" untuk penguat kualitas yang masuk akal, karena impedansnya sengaja tidak cocok!

Impedansi output dari ampli audio berkualitas baik harus sangat rendah - biasanya sekitar 0,01 atau bahkan 0,001 ohm. Impedansi dari kebanyakan pengeras suara atau headphone sangat bervariasi dengan frekuensinya, tetapi selalu beberapa urutan besarnya lebih tinggi daripada impedansi keluaran amp.

Konsekuensinya adalah bahwa jika speaker dirancang untuk merespons tegangan sinyal (bukan arus), tegangan yang dikirim oleh amp tidak akan bergantung pada variasi impedansi dari setiap pengeras suara tertentu, dan respons audio tidak akan memiliki yang tidak diinginkan. puncak atau palung pada frekuensi tertentu dalam rentang audio.

Pencocokan impedansi hanya penting jika Anda perlu mendapatkan transfer daya semaksimal mungkin dari satu perangkat ke perangkat lainnya, tetapi itu tidak relevan untuk mendesain amp audio. (Tetapi jika Anda mencoba mengirim sinyal ke bawah beberapa ribu mil dari kabel bawah laut, itu akan sangat relevan!)

Alasan spesifikasi amp menyebutkan kisaran impedansi output yang dapat diterima untuk speaker atau ponsel hanya untuk memastikan bahwa ketika Anda mengaktifkan kontrol volume amp hingga maksimum, (1) jika impedansi speaker terlalu tinggi, level suara akan lebih rendah dari apa yang Anda harapkan, dan (2) jika impedansinya terlalu rendah, Anda akan berusaha untuk menarik arus terlalu banyak dari amp, yang dapat menyebabkan beberapa distorsi, dan (lebih mungkin) akan meledakkan sekring di suatu tempat di amp untuk mencegah kelebihan beban.

Catatan sejarah: hal di atas berlaku untuk desain amp modern - baik kondisi padat dan tabung (katup). Beberapa lama (1950-an atau 60-an) desain ampli tabung yang sensitif terhadap output speaker impedansi terhubung ke mereka, dan memiliki sebuah tombol di panel belakang untuk memilih impedansi aktual yang digunakan (biasanya 8 atau 16 ohm pada hari-hari, meskipun tinggi speaker modern yang berdaya sering memiliki impedansi lebih rendah seperti 4 atau 2 ohm). Mengoperasikan amp "vintage" seperti itu tanpa pengeras suara yang terhubung dalam beberapa kasus dapat merusak amp - tetapi desain modern dari tabung amp tidak memiliki masalah itu.

Penandaan "<30 Ohm" pada amplifier Anda kemungkinan besar bukanlah keluaran dari amp, tetapi impendansi dari beban yang dirancang untuknya. Amplifier audio yang baik memiliki impendansi output jauh di bawah satu Ohm.

Pelabelan seperti itu biasa terjadi, karena pencocokan kedekatan bukan merupakan hal yang penting dalam peralatan audio. Namun, mengendarai speaker atau headphone dengan kekuatan di luar area desain amplifier mungkin mempengaruhi suara.

Mengemudi headphone dengan impendance lebih tinggi dari implan implan yang dirancang amplifier mungkin baik-baik saja. Saya akan percaya satu-satunya kelemahan adalah bahwa penguat tidak dapat memberikan daya output penuh karena tidak dapat menghasilkan tegangan output yang cukup tinggi, dan Anda harus tetap pada level output yang cukup rendah. Menggunakan kenop volume mungkin sedikit, tetapi jumlah daya tidak terlalu menjadi perhatian karena headphone tidak pernah membutuhkan banyak daya.

Sebagian besar waktu jawaban yang diterima dapat diterima. Tube amp juga telah dibahas. Nah bagaimana jika amp adalah kelas D yang menjadi lebih umum. Kelas D amp normal akan memiliki filter LC antara transistor output dan speaker. Beberapa low end low power stuff bergantung pada induktansi speaker dan kabel speaker sangat pendek. Filter LC akan mengurangi radiasi dari kabel speaker panjang. Filter LC biasanya dipasang pada Q rendah dengan frekuensi potong di atas audio tetapi di bawah PWM frekuensi .Ballpark angka bisa PWM 200KHz F cut 25 KHz dan Q .7. Sekarang impedansi speaker akan mengubah parameter filter. Meningkatkan impedansi akan meningkatkan Q dengan sebagian besar desain filter LC ortodoks. Ini bisa memberikan puncak high end yang mengerikan dan mungkin membersihkan loop umpan balik negatif.Anda mungkin mendapatkan kinerja buruk yang bisa ditangani dengan jaringan pasif sederhana.

Sebuah penguat khas yang dirancang untuk (memasukkan beberapa input tertentu, dan pada beberapa pengaturan volume tertentu) memberi makan 50 watt ke speaker dengan impedansi 8 ohm biasanya akan menggerakkan speaker 16 ohm dengan hanya 25 watt dalam kondisi tersebut, dan akan "mencoba" untuk menggerakkan speaker 4 ohm dengan 100 watt. Impedansi 16-ohm biasanya tidak akan merusak apa pun, bahkan tidak terdengar buruk, tetapi amp tidak akan mampu memberi makan daya sebanyak saat mengendarai beban 8-ohm. Situasi 4-ohm mungkin tidak merusak apa pun jika amp dirancang untuk - dalam kondisi yang berbeda - memberi makan 100 watt ke speaker 8 ohm, tetapi jika beban impedansi rendah akan menyebabkan amp akan mencoba untuk menghasilkan lebih banyak daya daripada desain yang dimaksudkan maksimum, distorsi dan / atau kerusakan kemungkinan akan terjadi.

Tahap output membentuk arus beban 'pada semua frekuensi' yang menjadi Pencocokan Impedansi (dalam domain frekuensi). Sirkuit keluaran sangat bervariasi tergantung pada 'pendekatan pencocokan' yang menjadi bagian dari frekuensi apa yang diprediksi akan 'cocok' dan frekuensi apa (dan arus) yang benar-benar berfungsi.