امپدانس

امپدانس چیست؟

آخرین بروز رسانی در:

امپدانس چیست ؟

 

امپدانس z  مقاومتی است که یک مدار در مقابل عبور جریان متناوب مانند یک سیگنال صوتی دارد ،از نظر فنی امپدانس تمام مخالفتی شامل مقاومت را بر راکتانسی است که یک مدال برای عبور جریان متناوب از خود نشان می‌دهد .

مداری با امپدانس بالا گرایش به داشتن ولتاژ زیاد و جریان کم دارد. مدار با امپدانس پایین متمایل به داشتن ولتاژ نسبتا کم و جریان زیاد است.

 

 دو دستگاه صوتی را به هم وصل کردیم آیا تطبیق امپدانس آنها مهم است؟ در غیر این صورت چه اتفاقی می‌افتد ؟

 

ابتدا باید برخی مفاهیم تعریف شوند . وقتی دو دستگاه را به هم وصل می کنیم یکی از آنها( منبع) و دیگری (بار) است، منبع دستگاهی که سیگنال را بیرون می دهد و( بار )، دستگاهی است که سیگنال را به آنها اعمال می کنید .(منبع)یک امپدانس خروج معین و (بار )یک امپدانس ورودی معین دارد. تا چند دهه پیش در دوران لامپ خلا تطبیق امپدانس خروجی( منبع )با امپدانس  ورودی (بار) مهم بود و به طور معمول (منبع )و (بار )دارای امپدانس۶۰۰ اهم بودند ، اگر امپدانس (منبع )با امپدانس( بار) برابر باشد را تقویت تطبیق امپدانس ها می نامند تطبیق امپدانس ها حداکثر توان از (منبع )به( بار )منتقل می‌شود .

در مقابل فرض کنید که (منبع) دارای امپدانس کم و (بار) دارای امپدانس زیاد است اگر امپدانس (بار) بیشتر از ۱۰ برابر امپدانس (منبع )باشد آن را بریج امپدانس می نامند و در نتیجه حد اکثر ولتاژ از (منبع) به (بار) منتقل می گردد چون این روز ها میخواهیم بیشترین ولتاژ بین تجهیزات منتقل شوند تقریبا تمام دستگاه ها به صورت بریج امپدانس به یکدیگر متصل میشوند  خروجی با امپدانس کم به ورودی با امپدانس زیاد .

اگر (منبع)با امپدانس (کم)  را  به یک (بار) با  امپدانس زیاد متصل نمایید هیچ اعوجاج یا تغییر پاسخ فرکانسی به خاطر این اتصال به وجود نمی‌آید. اما اگر منبعی با امپدانس زیاد را به یک بار با امپدانس کم وصل کنید ممکن است اعوجاج یا تغییر پاسخ فرکانسی رخ دهد. برای مثال فرض کنید یک گیتار برقی بم یا دستگاهی با امپدانس خروجی زیاد را به ورودی میکروفون نوع XLR  دستگاه دیگری با امپدانس ورودی کم متصل نموده اید  در این صورت فرکانس های پایین سیگنال حذف می‌شود به طوری که گیتار برقی بم صدای لاغر بدون  فرکانسهای پایین خواهد داشت .همچنین فرکانس‌های بالا نیز ممکن است از بین برود و گرفتگی صدا به دست آید .

ما می‌خواهیم گیتار برقی بم به دستگاه‌های با امپدانس زیاد  بارگذاری شود (به ورودی امپدانس زیاد وصل گردد) و نیز می‌خواهیم به ورودی میکروفون پذیر از طریق  دستگاهی با امپدانس خروجی کم سیگنال اعمال گردد.این کار توسط جعبه مستقل یا مبدل تطبیق امپدانس قابل انجام است شکل این مبدل ها در فروشگاههای تجهیزات حرفه ای صدا قابل دستیابی است.

مقاله 2

مبدل فوق محفظه ای است که  یک سر آن جک TRS  و طرف دیگر آن جک نرینگی XLR  است، در داخل مبدل،  ترانسفورمر قرار دارد که امپدانس اولیه آن زیاد بوده و به جک TRS متصل شده است .ثانویه ترانسفورمر که امپدانس کمی دارد به جک XLR وصل شده است.  کابل خروجی گیتار را به گوشی متصل نموده و جک XLR مبدل را با کابل به ورودی میکروفون اتصال می دهید. از این مبدل می توانید برای گیتار برقی هم گیتار برقی بم و برقی سنتی سایزر استفاده کرد.

اما چنین مبدلی به طور ایده‌آل کار نمی کند یا امپدانس خروج گیتار برقی بم ممکن است ۱۲ کیلو اهم باشد که امپدانس زیاد پیک اپ گیتار را اندکی کاهش خواهد داد و این امر سبب لاغری باس می‌شود .

یک واسط اکتیو مشکل را حل می‌کند به واسط اکتیو به جای یک ترانسفورمر معمولاً یک Field Effect Transistor دارد.FET امپدانس ورودی زیاد دارد و بنابراین گیتار برقی بم را دچار کاهش بار نمی کند. امپدانس خروجی آن را کم نمی کند.

چطور بدانیم امپدانس یک میکروفون چقدر است؟

 

مشخصه امپدانس میکروفون را در برگه ای راهنمای فنی میکروفون پیدا کنید میکروفن هایی که امپدانس ان ۱۵۰ تا ۳۰۰ اهم باشد به عنوان میکروفونی با امپدانس کم در نظر گرفته می‌شود از ۶۰۰ تا ۲۰۰۰ اهم امپدانس متوسط و از  ۱۰۰۰۰اهم به بالا امپدانس زیاد نامیده می‌شود .

اغلب میکروفون ها دارای امپدانس کم و تمام میکروفن هایی که جک سه پین XLR دارند نیز دارای امپدانس کم هستند میکروفون با امپدانس کم  را بدون اینکه هام  دریافت کرده یا فرکانس‌های بالا از دست برود می‌توان با دهها متر کابل استفاده کرد .میکروفونی با امپدانس متوسط باید با کابلی تا حدود ۱۳ متر استفاده شود تا کاهشی در سیگنال  ایجاد نشود،در میکروفن های امپدانس بالایی که با کابل بیش از ۳ متر به کار رود فرکانس بالای از دست خواهد رفت و هام دریافت می‌شود. میزان کاهش فرکانس بالا همانطور که به امپدانس میکروفون بستگی دارد به خاصیت خازنی کابل نیز وابسته است.

 

 آیا هنگام اتصال میکروفون به میز صدا باید امپدانس مورد توجه باشد ؟

 

آری ولی اگر میز صدای شما ورودی‌های باجک TRS دارد  احتمالا چنین ورودی‌های دارد امپدانس زیاد هستند اما اغلب میکروفون ها دارای امپدانس کم می باشند وقتی میکروفون امپدانس کم را به یک ورودی با امپدانس زیاد وصل می‌کنیم سیگنال ضعیف را دریافت خواهید کرد .بدین علت که ورودی میکروفن پذیر امپدانس زیاد برای دریافت ولتاژ نسبتاً بالا از میکروفون امپدانس زیاد طراحی شده است  و نیز برای داشتن بهره کم طراحی گشته است. در نتیجه سیگنالی با تقویت زیاد را دریافت نمی کند .

راه حل : بین کابل میکروفون و جک ورودی یک مبدل تطبیق امپدانس را متصل نمایید .

Untitled-3

مبدل فوق الذکر ولتاژ خروجی میکروفون را بالا برده و سیگنال قوی‌تری را به‌دست می‌دهد این مبدل محفظه ای با یک ورودی جک مادگی XLR و یک خروجی جک TRSاست.

در داخل این محفظه یک ترانسفورمر است که اولیه آن دارای امپدانس کم بوده و به جک XLR متصل گردیده است ،ثانویه ترانسفورمر و امپدانس زیاد داشته و به جک گوشی وصل شده است . میکروفون را به جک XLR وصل کنید و جک TRSرا به ورودی میز صدا اتصال دهید در این صورت میز صدا سیگنالی قوی از میکروفون دریافت خواهد کرد.

اگر میز صدا ورودی های XLR دارد آنها متقارن و امپدانس کم هستند در این حالت میکروفون را با استفاده از کابل میکروفون به میز صدا وصل کنید ،کابل مورد استفاده باید دارای جک XLR در طرف میکروفون و  جک نرینگی XLR در طرف میز صدا باشد امپدانس ورودی میکروفون پذیر میز صدا معمولاً در حدود ۱۵۰۰ اهم است به طوری که یک بار  (بریج ) برای میکروفونی که ۱۵۰ تا ۳۰۰ اهم امپدانس دارد فراهم می‌کند.

 

   درباره امپدانس بلندگو چطور؟؟

 

اغلب بلندگوها دارای امپدانس اسمی ۴ یا ۸ اهم هستند در واقع امپدانس با فرکانس تغییر می کند بلندگویی که دارای امپدانس ۸ اهم است ممکن است محدوده امپدانسی ۴ تا ۵۰ اهم داشته باشد (وابسته به فرکانس سیگنال)

اگر دو بلندگوی مشابه را به صورت موازی به یکدیگر متصل کنید امپدانس کلی آن ها نصبف می شود برای مثال دو بلندگوی ۸ اهم موازی شده با هم یک بار ۴ اهم را به تقویت کننده قدرت ارائه می‌دهد اگر دو بلندگوی مشابه را سری کنید امپدانس کلی دو برابر می گردد دو بلندگوی ۸ اهم سری یک بار ۱۶ اهم را به تقویت کننده عرضه می کنند.

فرض کنید بلندگوی دارید که به یک تقویت کننده قدرت متصل است به طور کلی هرچه امپدانس بلندگو کمتر باشد قدرت بیشتر از تقویت کننده دریافت می شود، برخی از تقویت کننده ها می توانند با بار ۲ اهمی کار کنند اما بسیاری دیگر در چنین حالتی بیش از حد داغ می شوند سعی کنید بار را در حد ۴ اهم یا بیشتر نگه دارید.

 

 آیا هنگام اتصال دو دستگاه در حالت سطح خط باید به امپدانس توجه کرد ؟

 

به ندرت این امر مشکلی ایجاد میکند در اغلب دستگاه‌های صوتی امپدانس خروجی خط در حدود ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ اهم و امپدانس ورودی خط در حدود ۱۰ کیلواهم تا یک مگا اهم است در نتیجه هر اتصالی به صورت بریج در خواهد آمد و حداکثر ولتاژ منتقل می‌گردد بعضی از دستگاه های صوتی مانند همسان‌ساز های غیر فعال برای بهترین کارایی نیازمند یک مقاومت در ورودی یا خروجی هستند.

 

 

آیا می توان یک منبع را به بیش از دو بار وصل کرد ؟

 

معمولا آری. شما میتوانید چندین دستگاه را به طور موازی به یک خروجی خط متصل کنید. فرض کنید خروجی یک میز صدا را به طور همزمان به ورودی یک دستگاه ضبط، یک تقویت کننده و ورودی میز صدای دیگری (به طور موازی) وصل کرده اید. امپدانس های ورودی ترکیب شده این سه بار ممکن است ۴۰۰۰ اهم باشد که هنوز هم برای امپدانس ۱۰۰ اهمی خروجی میز صدا به صورت یک بار بریج است.

اما موضوع میکروفونها متفاوت است. اگر یک میکروفون با کابل Y شکل را به دو میز صدا (یا بیشتر) وصل کنید امپدانس ورودی میزهای صدا با هم ترکیب شده و حدود ۷۰۰ اهم ( یا کمتر) خواهد شد . این امر میتواند برخی از میکروفون ها را دچار کاهش بار کند و در نتیجه فرکانسهای بم در میکروفونهای دینامیکی کاهش یافته و اعوجاج در میکروفونهای خازنی رخ می دهد.

یکی از راههای حل این مشکل کاربرد یک ترانسفورمر چند سر میکروفون است

 

آیا می توان دو یا چند منبع را به یک ورودی وصل کرد؟

 

این کار توصیه نمی شود اگر شما دو یا چند منبع را به یکبار واحدی وصل کنید امپدانس خروجی کم یک منبع سبب می‌شود امپدانس خروجی منابع دیگر کاهش یابد و برعکس در نتیجه این امر می‌تواند باعث کاهش سطح صدا و شود اگر می‌خواهید ترکیبی از سیگنالهای دو یا چند منبع را به یک ورودی بفرستید نیازمند کاربرد یک مقاومت سری با خروجی آنها هستید قبل از ترکیب آنها این کار از اینکه هر دستگاه بار دستگاه دیگر را کاهش دهد جلوگیری می کند حداقل مقدار مقاومت برای هر منبع ۴۷۰ اهم خواهد بود اگر خروجی منبع متقارن باشد باید یک مقاومت به صورت به طور سری با پین ۲ اهم و مقاومت دیگر به طور سری با پا با پین ۳ قرار گیرد ( برای هر منبع دو مقاومت )

 

چکیده :

–   امپدانس Z  مخالفت با عبور جریان متناوب است و بر حسب اهم اندازه گیری می شود.

– به طور معمول میکروفون ها و خروجی های خط دارای امپدانس کم هستند .

-به طور معمول گیتار های برقی سینتی سایزرها و ورودی‌های خط دارای امپدانس زیاد هستند.

–  ورودی‌های میکروفون پذیر باجکXLR دارای امپدانس کم و ورودی‌های میکروفون پذیر باجک TRS دارای امپدانس زیاد می باشند.

– امپدانس بلندگو ها معمولا ۴ تا ۸ اهم است.

–  اگر امپدانس های یکسان به طور موازی با یکدیگر وابسته شوند امپدانس نهایی نصف می‌شوند.

– اگر امپدانس های یکسان به طور سری با یکدیگر بسته شوند امپدانس نهایی دو برابر می شود.

– منابع با امپدانس کم را به ورودی‌ها با امپدانس کم متصل کنید یک ورودی با امپدانس کم ۷ تا ۱۰ برابر امپدانس منبع است اما هنوز ورودی با امپدانس کم نامیده می شود .

-منابع با امپدانس زیاد را به ورودی‌های با امپدانس زیاد  وصل کنید .

-یک منبع با امپدانس کم را از طریق یک ترانسفورمر افزاینده (مبدل تطبیق امپدانس ورودی امپدانس )به ورودی امپدانس زیاد  وصل کنید.

-یک منبع با امپدانس زیاد را از طریق یک ترانسفورمر  کاهنده (مبدل تطبیق امپدانس یا جعبه مستقل )به یک ورودی با امپدانس کم متصل نمایید .

 

 

جزئیات فنی امپدانس

 

امپدانس شامل مقاومت و” راکتانس” است . راکتانس به دو بخش راکتانس سلفی و راکتانس خازنی تقسیم می‌شود. مقدار راکتانس سلفی و راکتانس خازنی با فرکانس تغییر می‌کند در حالی که بخش مقاومت با تغییر فرکانس ثابت می‌ماند .

امپدانس بر حسب دامنه (اهم) و( فاز) و ( درجه) در یک فرکانس معین اندازه‌گیری می‌شود. معمولاً بخش دامنه چیزی است که ما به آن اهمیت می دهیم بخش دامنه امپدانس  عبارت است از :

  Untitled-7

در رابطه بالا R مقاوت XL راکتانس سلفی وXC راکتانس خازنی بوده و همگی بر حسب اهم میباشد. بسیاری از دستگاهها راکتانس زیادی ندارند در نتیجه اغلب امپدانس را همان مقاومت در نظر می گیریم.

 

مطالب فوق تماما در گروه فنی مهندسی شرکت پیشتاازان صدای نقش جهان وارد کننده رسمی برند soundco ایجاد شده است و کلیه حقوق مطالب آموزشی این درگاه متعلق به مالکیت حقیقی آن می باشد.

مطالب مرتبط

soundco.ir
STD 700 DK
decibel
Untitled-8
Untitled-6
guarantee

دیدگاهی بنویسید

نوزده − ده =

بالا