Comments 28
Какой физический смысл несёт в себе усилитель с выходным сопротивлением 300 Ом? У любой копеечного чипа усилителя выходное сопротивление уверенно стремится к нулю.
Если к примеру взять наушники с близкой чувствительностью по мощности и подключить их к усилителю с нулевым сопротивлением, то они будут различаться по громкости, низкоомные будут громче, высокоомные тише
Например — Beyerdynamic DT 770 Pro 250 Ohm, Beyerdynamic DT 770 PRO 80 Ohm и
Beyerdynamic DT 770 Pro 32 Ohm
reference-audio-analyzer.pro/param10.php?&m25=25&id=563&idav=0&idar=0&id1=803&idav1=0&idar1=0&id2=562&idav2=0&idar2=0
Но, если эти наушники подключить к усилителю с сопротивлением в 150 Ом, то их громкость будет отличаться незначительно.
reference-audio-analyzer.pro/param10.php?&m25=25&id=563&idav=0&idar=150&id1=803&idav1=0&idar1=150&id2=562&idav2=0&idar2=150
Если учесть, что обычно низкоомные наушники более компактные и портативные, а высоокоомные более крупные и менее чувствительные по мощности, то для выравнивания громкости нужно еще более высокое сопротивление.
У усилителей с нулевым сопротивлением есть свои проблемы — более высокое взаимное проникновение каналов, высокий фоновый шум для малого уровня громкости в современных портативных устройствах с цифровой регулировкой громкости (и общая проблема при использовании такого усилителя в смартфонах — неизбежный высокий уровень искажений с выхода ЦАП в мобильных устройствах на малой громкости. В то время как при использовании усилителя с высоким выходным сопротивлением требует другой уровень сигнала на выходе ЦАП/кодека).
Нулевое сопротивление усилителя дает как плюсы, так и минусы. Это вопрос компромиссов и конкретной реализации в общей системе.
Например — Beyerdynamic DT 770 Pro 250 Ohm, Beyerdynamic DT 770 PRO 80 Ohm и
Beyerdynamic DT 770 Pro 32 Ohm
reference-audio-analyzer.pro/param10.php?&m25=25&id=563&idav=0&idar=0&id1=803&idav1=0&idar1=0&id2=562&idav2=0&idar2=0
Но, если эти наушники подключить к усилителю с сопротивлением в 150 Ом, то их громкость будет отличаться незначительно.
reference-audio-analyzer.pro/param10.php?&m25=25&id=563&idav=0&idar=150&id1=803&idav1=0&idar1=150&id2=562&idav2=0&idar2=150
Если учесть, что обычно низкоомные наушники более компактные и портативные, а высоокоомные более крупные и менее чувствительные по мощности, то для выравнивания громкости нужно еще более высокое сопротивление.
У усилителей с нулевым сопротивлением есть свои проблемы — более высокое взаимное проникновение каналов, высокий фоновый шум для малого уровня громкости в современных портативных устройствах с цифровой регулировкой громкости (и общая проблема при использовании такого усилителя в смартфонах — неизбежный высокий уровень искажений с выхода ЦАП в мобильных устройствах на малой громкости. В то время как при использовании усилителя с высоким выходным сопротивлением требует другой уровень сигнала на выходе ЦАП/кодека).
Нулевое сопротивление усилителя дает как плюсы, так и минусы. Это вопрос компромиссов и конкретной реализации в общей системе.
Суть вашей статьи я понял. Я не понял, как такой усилитель должен выглядеть. Вы предлагаете последовательно с наушниками подключать резистор на 300 Ом, чтобы все уши играли одинаково тихо?
Поясните пожалуйста, как выходное сопротивление влияет например на фоновый шум. Или на взаимное проникновение каналов.
У усилителей с нулевым сопротивлением есть свои проблемы — более высокое взаимное проникновение каналов, высокий фоновый шум для малого уровня громкости
Поясните пожалуйста, как выходное сопротивление влияет например на фоновый шум. Или на взаимное проникновение каналов.
На примере компьютерной звуковой карты это будет выглядеть так. Предположим, что это современная звуковая, рассчитанная на подключение высокоомных наушников. У такой карты максимальным уровнем напряжения будет к примеру 7 VRMS или 17 dBV.
Цепочка тракта получается как «ЦАП->Усилитель». Предположим, что сам усилитель никакого шума не добавляет, его соотношение сигнал/шум за 200 дБ, а сигнал/шум цепочки «ЦАП->Усилитель» напрямую зависит от ЦАП. Соответственно, если соотношение сигнал/шум у ЦАП будет 110 дБ, то и у цепочки «ЦАП->Усилитель» он будет таким же. При этом уровень полезного сигнала будет как 17 dBV, а уровень фонового шума как 17 dBV — 110 дБ = -93 dBV.
Теперь начинаем регулировать громкость. У звуковых карт регулировка поголовно или программная или через регулятор в ЦАП (аналогично в цифре за счет ресурсов самого ЦАП, как например в Creative AE5). Если мы понизим уровень на 60 дБ для комфортного прослушивания музыки в низкоомных высокочувствительных наушниках, то получим уровень 17 dBV — 60 дБ = -43 dBV, а соотношение сигнал с выхода ЦАП упадет до 50 дБ (110 дБ -60 дБ = 50 дБ). Через напряжения полезного и фонового напряжения это -43 dBV-(-93 dBV) = 50 дБ.
Т.е. уровень полезного сигнала мы уменьшили, а уровень фонового шума остался прежним. Это будет справедливо для усилителя с нулевым сопротивлением.
Если мы возьмем усилитель с не нулевым сопротивлением, то при подключении низкоомных наушников у нас снизится напряжение «после» усилителя.
Т.е. при подключении наушников с сопротивлением в 20 Ом к усилителю с сопротивлением 300 Ом у нас уровень напряжение снизится на 24 дБ и полезный сигнал и фоновый шум. Т.е. на выходе будет полезное напряжение как 17 dBV — 24 дБ = — 7 dBV, а фоновый шум как -93 dBV — 24 дБ = -117 dBV.
И в этом случае мы до ЦАП снижаем уровень не на 60 дБ для получения -43 dBV, а только на 36 дБ и получаем как — 7 dBV — 36 = -43 dBV при фоновом шуме в -117 dBV. И соотношение сигнал шум у нас уже будет не 50 дБ, а 74 дБ (-43 dBV — -117 dBV = 74 дБ).
В тех случаях, когда используется аналоговый регулятор, расположенный между ЦАП и усилителем, там надо отдельно все просчитывать, добавляя для усилителя отдельно и его постоянный фоновый шум и относительное соотношение сигнал/шум при усилении сигнала. В таких усилителях может как помогать снижать шум на выходе, а может быть и избыточным.
Цепочка тракта получается как «ЦАП->Усилитель». Предположим, что сам усилитель никакого шума не добавляет, его соотношение сигнал/шум за 200 дБ, а сигнал/шум цепочки «ЦАП->Усилитель» напрямую зависит от ЦАП. Соответственно, если соотношение сигнал/шум у ЦАП будет 110 дБ, то и у цепочки «ЦАП->Усилитель» он будет таким же. При этом уровень полезного сигнала будет как 17 dBV, а уровень фонового шума как 17 dBV — 110 дБ = -93 dBV.
Теперь начинаем регулировать громкость. У звуковых карт регулировка поголовно или программная или через регулятор в ЦАП (аналогично в цифре за счет ресурсов самого ЦАП, как например в Creative AE5). Если мы понизим уровень на 60 дБ для комфортного прослушивания музыки в низкоомных высокочувствительных наушниках, то получим уровень 17 dBV — 60 дБ = -43 dBV, а соотношение сигнал с выхода ЦАП упадет до 50 дБ (110 дБ -60 дБ = 50 дБ). Через напряжения полезного и фонового напряжения это -43 dBV-(-93 dBV) = 50 дБ.
Т.е. уровень полезного сигнала мы уменьшили, а уровень фонового шума остался прежним. Это будет справедливо для усилителя с нулевым сопротивлением.
Если мы возьмем усилитель с не нулевым сопротивлением, то при подключении низкоомных наушников у нас снизится напряжение «после» усилителя.
При подключении нагрузки (в виде наушников) в 20 Ом мы видим на графике значение -24 dBV. Это значит, что при подключении таких наушников усилитель будет работать тише на 24 дБ!
Т.е. при подключении наушников с сопротивлением в 20 Ом к усилителю с сопротивлением 300 Ом у нас уровень напряжение снизится на 24 дБ и полезный сигнал и фоновый шум. Т.е. на выходе будет полезное напряжение как 17 dBV — 24 дБ = — 7 dBV, а фоновый шум как -93 dBV — 24 дБ = -117 dBV.
И в этом случае мы до ЦАП снижаем уровень не на 60 дБ для получения -43 dBV, а только на 36 дБ и получаем как — 7 dBV — 36 = -43 dBV при фоновом шуме в -117 dBV. И соотношение сигнал шум у нас уже будет не 50 дБ, а 74 дБ (-43 dBV — -117 dBV = 74 дБ).
В тех случаях, когда используется аналоговый регулятор, расположенный между ЦАП и усилителем, там надо отдельно все просчитывать, добавляя для усилителя отдельно и его постоянный фоновый шум и относительное соотношение сигнал/шум при усилении сигнала. В таких усилителях может как помогать снижать шум на выходе, а может быть и избыточным.
По взаимосвязи взаимного проникновения каналов будет отдельный материал и отдельные калькуляторы и он-лайн тесты. Это очень большая тема, требующая добавления отдельных графиков в отчеты, калькуляторов и поясняющего материала.
Чем вызвана такая большая разница выходного сопротивления усилителя в балансном и небалансном режиме?
В случае с HiFiMan точный ответ может дать инженер, который проанализирует схему усилителя. В RAA тестируется все как "черные ящики". Из предположений, с учетом того, в небалансном режиме работает половина платы и там сопротивление нулевое (т.е. схема допускает стабильную работу), это высокое сопротивление скорее всего является "защитой от дурака". Если подключить обычные наушники и включить балансный режим, то "короткого замыкания/других не штатных проблем" не будет.
В целом, часто сопротивление на выходе предусмотрено как защита от короткого замыкания.
Чаще всего, сопротивление у балансных усилителей вдвое выше, чем у небалансных.
UFO just landed and posted this here
Может. Здесь в контексте это не принципиально, баланс или мост (тем более, при измерении устройств без вскрытия и подробной информации о начинке).
UFO just landed and posted this here
Далеко не все возможно разобрать. Если усилитель от HiFiMan является отдельной платой и это возможно сделать, то залезть в потроха смартфонов и плееров нереальная задача. По крайней мере в рамках проекта RAA, где тесты проводятся относительно быстро и без потери гарантии перед производителем из-за вскрытия устройства. Некоторые устройства делаются вообще монолитно на клею…
Поясните, в чем вы видите принципиальную разницу между мостом и балансом для выхода под наушники для конечного потребителя. В каких случаях эта разница будет важна с практической, а не теоретической стороны?
Поясните, в чем вы видите принципиальную разницу между мостом и балансом для выхода под наушники для конечного потребителя. В каких случаях эта разница будет важна с практической, а не теоретической стороны?
UFO just landed and posted this here
Третий пин нужен для передачи земли при межблочном соединении. При подключении же динамика к Hot и Cold получится тот же самый мост.
Маркетологи и авторы в глянцевых журналах напирают на преимущества баланса именно в межблочном применении и получается полная ерунда.
На самом деле мост и баланс очень близки и их разница порой зависит от контекста, в межблоке — баланс, в усилителе мост. Либо «настоящий баланс», когда на усилитель пришел балансный сигнал, и «не настоящий баланс», когда сигнал на усилитель пришел небалансный, а далее в усилителе производится инвертирование для мостового/балансного режима.
Я ранее довольно жестко критиковал использование слова «балансный» для усилителей, но сейчас все больше устройств, в которых стараются сделать устройство от начала до конца «балансным», начиная от моно ЦАП-ов без промежуточных переводов сигнала из баланса в небаланс и снова в баланс.
Маркетологи и авторы в глянцевых журналах напирают на преимущества баланса именно в межблочном применении и получается полная ерунда.
На самом деле мост и баланс очень близки и их разница порой зависит от контекста, в межблоке — баланс, в усилителе мост. Либо «настоящий баланс», когда на усилитель пришел балансный сигнал, и «не настоящий баланс», когда сигнал на усилитель пришел небалансный, а далее в усилителе производится инвертирование для мостового/балансного режима.
Я ранее довольно жестко критиковал использование слова «балансный» для усилителей, но сейчас все больше устройств, в которых стараются сделать устройство от начала до конца «балансным», начиная от моно ЦАП-ов без промежуточных переводов сигнала из баланса в небаланс и снова в баланс.
UFO just landed and posted this here
Борьба с наводками здесь лишняя. Баланс/мост нужен для:
1. увеличить вдвое напряжение на выходе, когда схема не позволяет выдать сигнал выше без искажений. У большинства плееров и усилителей на балансном выходе уровень вдвое выше (если не учитывать выходные сопротивления и подключение потом низкоомной нагрузки)
2. Уменьшить искажения на выходе за счет предварительного снижения сигнала. Например, у FiiO X5-3 уровень сигнала с балансного и небалансного усилителя одинаковый, но на балансный усилитель поступает уменьшенный вдвое уровень сигнала с ЦАП и соответственно усилитель работает в условиях вдвое низкой громкости и дает боле чистый сигнал.
3. Если питание сделано паршиво, то с обычного выхода будем слышать фон, а с балансного усилителя фон удалится. Но это вариант халтурного компромисса.
1. увеличить вдвое напряжение на выходе, когда схема не позволяет выдать сигнал выше без искажений. У большинства плееров и усилителей на балансном выходе уровень вдвое выше (если не учитывать выходные сопротивления и подключение потом низкоомной нагрузки)
2. Уменьшить искажения на выходе за счет предварительного снижения сигнала. Например, у FiiO X5-3 уровень сигнала с балансного и небалансного усилителя одинаковый, но на балансный усилитель поступает уменьшенный вдвое уровень сигнала с ЦАП и соответственно усилитель работает в условиях вдвое низкой громкости и дает боле чистый сигнал.
3. Если питание сделано паршиво, то с обычного выхода будем слышать фон, а с балансного усилителя фон удалится. Но это вариант халтурного компромисса.
Только не сопротивление, а импеданс. И у усилителя нет громкости…
Да, но упрощение было сделано намеренно.
Например, вместо «наушников» писать «головные стереотелефоны», но все же имеет смысл использовать или более современные слова, или более понятные в контексте. «Импеданс» безусловно более правильно и ближе к сути, но в характеристиках чаще используется слово «сопротивление». Импеданс наушников например не может равняться 16 Ом, т.к. 16 Ом описывает только часть характеристики в виде активного сопротивления без указания реактивного.
Несколько лет назад со стороны одного достаточно строгого читателя утверждалось, что слово импеданс можно использовать только в контексте наушников и категорически нельзя в контексте усилителя — только как «полное выходное сопротивление». Возможно, если откатываться к временам, когда было распространено название «головные стереотелефоны», то и «импеданс» как таковой неверен — будет только «полное сопротивление», а не заимствованное иностранное слово.
В контексте нового on-line сервиса задается только активное сопротивление для усилителя. Может быть потом дополнительный сервис (или расширен этот) для усилителей, у которых на выходе стоит конденсатор и тогда уже будет в чистом виде импеданс, заданный и активным сопротивлением и реактивным в виде емкости конденсатора.
Например, вместо «наушников» писать «головные стереотелефоны», но все же имеет смысл использовать или более современные слова, или более понятные в контексте. «Импеданс» безусловно более правильно и ближе к сути, но в характеристиках чаще используется слово «сопротивление». Импеданс наушников например не может равняться 16 Ом, т.к. 16 Ом описывает только часть характеристики в виде активного сопротивления без указания реактивного.
Несколько лет назад со стороны одного достаточно строгого читателя утверждалось, что слово импеданс можно использовать только в контексте наушников и категорически нельзя в контексте усилителя — только как «полное выходное сопротивление». Возможно, если откатываться к временам, когда было распространено название «головные стереотелефоны», то и «импеданс» как таковой неверен — будет только «полное сопротивление», а не заимствованное иностранное слово.
В контексте нового on-line сервиса задается только активное сопротивление для усилителя. Может быть потом дополнительный сервис (или расширен этот) для усилителей, у которых на выходе стоит конденсатор и тогда уже будет в чистом виде импеданс, заданный и активным сопротивлением и реактивным в виде емкости конденсатора.
я про вот это
результат не будет одинаковым, и будет сильно плавать по частотам, расчёт согласующего звена «несколько» более сложная задача.
В общем случае, сопротивление усилителя можно рассматривать как дополнительное последовательное сопротивление на проводе у наушников. Т.е. можно взять усилитель с нулевым сопротивлением и тонкий провод с сопротивлением в 10 Ом, а можно подключить наушники толстым кабелем с нулевым сопротивлением, но к усилителю с сопротивлением в 10 Ом и результат будет одинаковым.
результат не будет одинаковым, и будет сильно плавать по частотам, расчёт согласующего звена «несколько» более сложная задача.
В любом упрощении безусловно будут исключения из правил.
При тестировании наушников и усилителей, их импедансы получаются как парные значения «амплитуда + частота» и расчеты с реальностью не расходились. По крайней мере на более чем 250 усилителей явных исключений не было. Может не попалось «особого» усилителя. А может «сильно» плавать параметр будет далеко за слышимой областью, где фазы усилителя и наушников разойдутся. И «сильно», это сколько будет в дБ, 1, 6, 12, 100 дБ? Было бы интересно посмотреть на расчет или определить конкретный усилитель и конкретные наушники и соответственно на практике посмотреть на возможное расхождение.
При тестировании наушников и усилителей, их импедансы получаются как парные значения «амплитуда + частота» и расчеты с реальностью не расходились. По крайней мере на более чем 250 усилителей явных исключений не было. Может не попалось «особого» усилителя. А может «сильно» плавать параметр будет далеко за слышимой областью, где фазы усилителя и наушников разойдутся. И «сильно», это сколько будет в дБ, 1, 6, 12, 100 дБ? Было бы интересно посмотреть на расчет или определить конкретный усилитель и конкретные наушники и соответственно на практике посмотреть на возможное расхождение.
уровень напряжения (громкости)
Специально взято в скобки для показа прямой связи напряжения и дальнейшего получения уровня звукового давления на выходе наушников (упрощенно громкости). Мы же здесь не рассматриваем сравнение двух разных типов сигналов и их субъективного восприятия.
Если комментарий к другому месту в тексте, поясните. Может там упрощение было слишком сильным или не так ясно выражена фраза.
а здесь про вот это
тут даже сложно сформулировать насколько фраза неправильная…
Это значит, что при подключении таких наушников усилитель будет работать тише на 24 дБ!
тут даже сложно сформулировать насколько фраза неправильная…
Это значит, что при подключении наушников с таким сопротивление сигнал с усилителя станет тише на 24 дБ!
Так фраза будет лучше?
Так фраза будет лучше?
Это значит, что при подключении наушников с таким сопротивлением сигнал на наушниках станет слабее на 24 dbV!
Тогда уж так, обычно не принято писать dB без уточнения что вы измеряете.
И ещё в тексте вы часто путаете громкость и spl. SPL измерить можно, громкость — величина субъективная.
Тогда уж так, обычно не принято писать dB без уточнения что вы измеряете.
И ещё в тексте вы часто путаете громкость и spl. SPL измерить можно, громкость — величина субъективная.
Здесь в контексте «слабее», «тише» или «ниже» обладают одинаковым значением. Если «понизили» сигнал на выходе усилителя, то разве он не стал тише?
Возможно, если мы говорим о сигнале с наушников, то более подходящее слово будет громче/тише, а сигнал с усилителя «выше/ниже». А вот слабее/сильнее скорее относится к контексту сигнал/шум, устойчивости приема/передачи и т.п.
Сигнал выше/больше или ниже/меньше выражаться будет только в относительных дБ, т.к. dBV — абсолютные значения в дБ к 1 В.
Т.е. в построении фразы «слабее на 24 dbV!» это звучит как слабее на 15.8 VRMS. А у нас график изначально строится к напряжению без нагрузки к 1 VRMS (0 dBV). А изменение у нас на 24 дБ, т.к. по графику получили значение -24 dBV (0.063 VRMS).
Т.е. если график будет построен не от 0 dBV, а допустим от 16 dBV, то изменение у нас будет таким же на 24 дБ и напряжение под этой нагрузкой как 16 dBV -24 дБ = -8 dBV.
Пример с графиком для 16 dBV.
Возможно, если мы говорим о сигнале с наушников, то более подходящее слово будет громче/тише, а сигнал с усилителя «выше/ниже». А вот слабее/сильнее скорее относится к контексту сигнал/шум, устойчивости приема/передачи и т.п.
Сигнал выше/больше или ниже/меньше выражаться будет только в относительных дБ, т.к. dBV — абсолютные значения в дБ к 1 В.
Т.е. в построении фразы «слабее на 24 dbV!» это звучит как слабее на 15.8 VRMS. А у нас график изначально строится к напряжению без нагрузки к 1 VRMS (0 dBV). А изменение у нас на 24 дБ, т.к. по графику получили значение -24 dBV (0.063 VRMS).
Т.е. если график будет построен не от 0 dBV, а допустим от 16 dBV, то изменение у нас будет таким же на 24 дБ и напряжение под этой нагрузкой как 16 dBV -24 дБ = -8 dBV.
Пример с графиком для 16 dBV.
.
Sign up to leave a comment.
Сервис online сравнений изменения АЧХ и звукового давления в зависимости от подаваемого напряжения и импеданса источника