阻抗匹配

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fenderer
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阻抗匹配

Post by fenderer »

[不解]
我們都聽說過阻抗匹配
後一級的輸入阻抗至少要是前一級輸出阻抗的十倍以上才是理想狀況
但是我不懂的是...究竟何謂輸出阻抗和輸入阻抗呢?
它們跟輸出功率或輸出電壓有什麼樣的關係呢?
困惑很久的問題..也一直都找不到完整的答案
希望有人可以幫幫我...大感恩!!!
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Paul Fang
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Post by Paul Fang »

我不確定你說的是不是音響中所謂的Impedence matching
功率匹配通常是指喇叭跟擴大機之間的關係
比如說一般聆聽的音壓如果在90dB,從喇叭1W/1m的SPL可以算出喇叭的額定功率。

阻抗匹配要看是在哪兩個設備之間討論,如果是擴大機跟喇叭,那就會牽涉到推不推得動,或者是否會造成Overload以後產生Clipping到喇叭的危險
如果是Line Level部分(比如Linein到Mixer或是Pre),那同常就是額定輸入的阻抗跟輸出的阻抗要一致,不然在音量上會有損耗,但是對頻率理論上是沒有影響。

它所產生的Loss有一個公式
dBloss=20log(根號(Z1/Z2)+根號((Z1/Z2)-1))
Z1是較高的阻抗,Z2是較低的阻抗,單位是Ohm


你所謂的10倍,不知道是說哪一段的匹配?
Paul Fang
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fenderer
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Post by fenderer »

:D
感謝大首領的回覆
我說的的確就是Impedance Matching
而困擾我的也的確就是Line Level Signal 或Mic Level Signal傳輸時的阻抗匹配
例如一般說麥克風的輸出阻抗比CD Player低...這句話究竟是什麼意思呢?
輸出阻抗跟輸出電壓值之間是什麼樣子的關係呢?
輸出電壓低就表示輸出阻抗低嗎?

我所聽說的十倍指的是
若麥克風的輸出阻抗為五十歐姆..則麥克風前級的輸出阻抗至少要有五百歐姆
這樣的說法有根據嗎

不好意思...因為真的很困惑..所以提的問題也可能有點不太清楚
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Paul Fang
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Post by Paul Fang »

麥克風輸出阻抗,是一種回流至麥克風的AC阻抗的計算,分為低阻抗(50~1,000ohms),中阻抗(5,000~15,000ohms)及高阻抗(20,000ohms以上)。

一般麥克風都是低阻抗

這時候,麥克風前級的輸入阻抗才是要去匹配的吧!
阻抗慢慢說有點複雜
為了幫助妳了解,我COPY一篇人家寫好的文章片段,希望你有電子電路的基礎
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阻抗從字面上看就與電阻不一樣,其中只有一個阻字是相同的,而另一個抗字呢?簡單地說,阻抗就是電阻加電抗,所以才叫阻抗;周延一點地說,阻抗就是電阻、電容抗及電感抗在向量上的和。在直流電的世界中,物體對電流阻礙的作用叫做電阻,世界上所有的物質都有電阻,只是電阻值的大小差異而已。電阻小的物質稱作良導體,電阻很大的物質稱作非導體,而最近在高科技領域中稱的超導體,則是一種電阻值幾近於零的東西。但是在交流電的領域中則除了電阻會阻礙電流以外,電容及電感也會阻礙電流的流動,這種作用就稱之為電抗,意即抵抗電流的作用。電容及電感的電抗分別稱作電容抗及電感抗,簡稱容抗及感抗。它們的計量單位與電阻一樣是歐姆,而其值的大小則和交流電的頻率有關係,頻率愈高則容抗愈小感抗愈大,頻率愈低則容抗愈大而感抗愈小。此外電容抗和電感抗還有相位角度的問題,具有向量上的關係式,因此才會說:阻抗是電阻與電抗在向量上的和。

一般音響器材常見被提到阻抗的地方有喇叭的阻抗,前後級擴大機的輸入阻抗,前級的輸出阻抗,(後級通常不稱輸出阻抗,而稱輸出內阻),信號導線的傳輸阻抗(或稱特性阻抗)等。若說到器材內部電子線路及零件的各部份阻抗那就更琳瑯滿目複雜多多了,非三言兩語可說明清楚。在此我們專只約略介紹有關音響器材標示的阻抗具有什麼樣的實質意義。

由於阻抗的單位仍是歐姆,也同樣適用歐姆定律,因此一言以蔽之,在相同電壓下,阻抗愈高將流過愈少的電流,阻抗愈低會流過愈多的電流。光是這麼簡單一句話,你可知道多少音響器材的搭配學問盡在其中嗎?


另外何謂低輸出阻抗呢?它有什麼好處呢?通常低輸出阻抗被提到地方大半是指前級擴大機的輸出阻抗,後級通常是稱作輸出內阻的。前級的低輸出阻抗有幾個好處:一.一般會強調低輸出阻抗即表示了它有較大的電流輸出能力,容易搭配一些低輸入阻抗的器材(後級)。二.低輸出阻抗可以驅動長的訊號線及電容量較大的負載,以音響用前級為例;前級的輸出阻抗在與訊號線結合後,輸出阻抗加上訊號線本身固有的電阻與電容會形成一個RC濾波的網路,當輸出阻抗愈高時,則經過訊號線後的訊號,其高頻端的滾降點就會越低,反之則愈高。你應該不會希望高頻滾降點移進耳朵聽得到的音頻範圍吧?所以遇上電容量大的訊號線,你還是選一部輸出阻抗低一點的前級較為保險。這也是為什麼每一種訊號線會有不同聲音部份原因。

有了以上大略的說明,你應該可以明白;所謂擴大機輸入阻抗愈高愈好,輸出阻抗愈低愈好,其主要理由即在此一在與其它器材互相搭配時,其匹配性比較高。


至於說前級的輸入阻抗呢?以目前大部份市售品前級的設計而,言輸入阻抗就由音量控制器給決定了。絕大多數的設計都是輸入的訊號經過訊源選擇後就經由音量控制的可變電阻作分壓,再進入主放大線路,所以這個音量控制的可變電阻值就成了輸入阻抗了。另外一些前級的設計是輸入訊號先進入一個緩衝級,輸入阻抗就由這個緩衝級的輸入阻抗來決定,由於緩衝級電路的輸入阻抗極高,因此,輸入阻抗值極高的前級,其接受訊號的前端部份,可能就有輸入緩衝級的設計。但是,輸入緩衝級的阻抗也可以不必一定得設計得很高,例如MBL 6010前級的輸入部份就設有輸入緩衝級,而其設定的輸入阻抗值則是47K。

一如前面所述,前級的輸出阻抗如果能夠低的話,則後級的輸入阻抗就可以不必設計得那麼高,那麼同理,如們我們所使用的訊源的輸出阻抗也夠低的話,那麼前級的輸入阻抗有必要那麼高嗎?今天有很多音響迷的系統之中,只有數位訊源一種而已,而如今的數位音源由於本身內部已經具有類比放大的電路,而且有愈來愈多廠家將類比訊號的輸出阻抗做得極低。最有名的例子就是Theta,其在類比訊號輸出的地方加了一個高迴轉率、高輸出電流、低輸阻抗的輸出緩衝級BUF-03,這顆IC的輸出阻抗低至只有2,由此看來,其搭配的前級的輸入阻抗有必要很高嗎?
Paul Fang
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Post by fenderer »

=~:D
我懂了!!!!!
雖然只是皮毛而已,可是總算是有基本的概念了
真是播得雲開見明月啊
再次感謝大首領!!!!
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