Impedancija yra labai svarbi norint suprasti elektrinių garso signalų elgseną, ją apibrėžia ir matuoja jų sąveika su garso įranga. Garso sistemose impedansas reiškia elektros grandinės pasipriešinimą kintamosios srovės srautui.

Norint užtikrinti optimalų veikimą ir garso kokybę, būtina suderinti garso įrenginių, pavyzdžiui, stiprintuvų ir garsiakalbių, impedanciją. Pavyzdžiui, pasyviųjų garsiakalbių apkrovos varža yra elektrinė varža ir reaktyvumas, kuriuos jie perduoda stiprintuvui.

Elektros inžinerijoje impedanso sąvoka dažnai lyginama su varžos sąvoka. Norint užtikrinti tinkamą impedanso suderinamumą, paprastai pageidautina, kad būtų didelė įėjimo varža ir maža išėjimo varža.

Taigi, kas yra garso varža? Paprastai tariant, tai yra tam tikra varža (matuojama omais), kurią sukelia kintamosios srovės elektrinis slėgis (matuojamas voltais), kurį savo ruožtu sukelia garso signalas.

Taigi, ar "varža" yra tik kitas žodis, reiškiantis "pasipriešinimą"?

Tikrai ne. Varža, kaip apibrėžta Omo dėsnyje, yra pasipriešinimas elektros srovės tekėjimui grandinėje. Varža taip pat matuojama omais, tačiau, skirtingai nei varža, čia atsižvelgiama į įtampos ir srovės dydžio ir fazės santykius kintamosios srovės grandinėje. Garso sistemose varža tampa ypač svarbi dėl kintamosios srovės ir sudėtingo garso signalų pobūdžio.

Garso sistemose impedanso suderinimas yra labai svarbus, kad galia būtų perduodama efektyviai ir veikimas būtų optimalus. Kaip minėta pirmiau, pasyviųjų garsiakalbių apkrovos varža sąveikauja su stiprintuvo išėjimo varža. Garsiakalbio ir stiprintuvo impedanso suderinimas užtikrina, kad į garsiakalbį būtų perduodama maksimali galia ir būtų išvengta signalo pablogėjimo ar galios praradimo.

Nors varža ir varža matuojamos omais, jų charakteristikos ir reikšmė elektros grandinėse skiriasi. Varža yra srovės srauto pasipriešinimo grandinėje matas, o varža apima reaktyvumo poveikį, kuris yra svarbus kintamosios srovės grandinėse ir dėl sudėtingo garso signalų pobūdžio.

Skirtumas tarp varžos ir impedanso, kalbant apie tai, kas yra impedansas garso srityje, yra tas, kad pirmasis paprastai naudojamas kaip parametras apibūdinant nuolatinę srovę su pastovia įtampa, o antrasis yra susijęs su kintamąja srove, kai signalas turi įtakos įtampai ir srovės krypčiai (stipresnis signalas = didesnė galia).

Įvesties, išvesties ir charakteristinės varžos

Pagal Omo dėsnį įtampa ant komponento yra lygi per jį tekančiai srovei, padaugintai iš jo varžos, kurios vertė (vėlgi: matuojama omais) turi įtakos šaltinio įrenginio išėjimo įtampai ir srovei.

Kai šaltinio įrenginio išėjimo varža nesutampa su apkrovos įrenginio, pavyzdžiui, stiprintuvo ir garsiakalbių, įėjimo varža, atsiranda impedanso neatitikimas.

Dėl impedanso aplinkybių, pavyzdžiui, dėl minėto impedanso neatitikimo, gali pablogėti signalo kokybė ir netinkamai perduoti energiją. Įvesties ir išvesties impedanso reikšmė yra svarbi nustatant garso įrenginių apkrovos ir pavaros galimybes.

Įvesties varža

Garso įrenginio elektrinė varža prie jo prijungtam signalo šaltiniui vadinama įėjimo varža. Garso prietaisams, kurių įėjimo varža didelė, reikia mažiau galios iš signalo šaltinio, kad būtų galima valdyti grandinę. Didelės įvesties varžos prietaisai mažiau apkrauna signalo šaltinį.

Todėl norint užtikrinti tinkamą signalo perdavimą, sumažinti signalo nuostolius ir pasiekti optimalų garso sistemų veikimą, būtina pasirinkti garso įrenginius, kurių įėjimo varža yra tinkama (t. y. pakankamai didelė, palyginti su prieš tai esančiu išėjimu).

Galbūt reikėtų pamiršti, kad anuomet "žemės įstatymas" buvo toks, kad įvestis glaudžiai atitiktų išvestį, o tai reiškia, kad ji buvo daug mažesnė nei šiandien (nors vis dar niekada nebuvo mažesnė už išėjimo varžą).

Išėjimo varža

Išėjimo varža - tai elektrinė varža, kurią garso įrenginys suteikia jo valdomai apkrovai, kuri, kaip minėta pirmiau, yra mažesnė už tikslinio įrenginio įėjimo varžą. Tai naudinga, nes užtikrina veiksmingą galios perdavimą į prijungtą apkrovą ir sumažina signalo pablogėjimą bei nuostolius.

Didelė išėjimo varža gali sukelti įtampos kritimus ir signalo iškraipymus, kai prijungiama prie mažos varžos apkrovų. Pasirinkus mažos išėjimo varžos prietaisus, galima užtikrinti, kad į prijungtą apkrovą bus perduodamas švarus ir patikimas signalas.

Kalbant apie išėjimą, didelė varža paprastai yra bloga idėja, net jei tikslinio įrenginio įėjimo varža yra didesnė. Esmė ta, kad norint užtikrinti srautą be nuostolių, įvestis turi būti didesnė keliomis eilėmis (10 kartų ar net daugiau). Priešingu atveju, pavyzdžiui, daugiapakopis įrašymas ir srautas be nuostolių būtų tiesiog neįmanomas.

Charakteristinė varža

Tai varža, kurią elektros perdavimo linija, pavyzdžiui, kabelis arba bangolaidis, suteikia ja sklindančiam elektros garso signalui. Tam tikri signalo nuostoliai techniškai neišvengiami, tačiau, kai iškraipymų išvengiama, jie turėtų būti laikomi nereikšmingais.

Savaime suprantama, kad kabeliai turi būti "aukščiausios kokybės", tačiau jie neturi fiksuoto poveikio visai įrangai. Pavyzdžiui, garsiakalbių varža beveik pagal apibrėžimą yra maža, o tai reiškia, kad įtartinos kokybės kabelis tiesiogiai paveiks signalų perėjimus pačioje signalo srauto pabaigoje.

Norint išlaikyti signalo vientisumą ir optimizuoti garso veikimą, svarbu užtikrinti, kad perdavimo linijos charakteristinė varža būtų tinkama garso įrenginiams. Kabeliai nėra atsparūs aplinkiniams poveikiams, todėl kuo labiau izoliuoti - tuo geriau.

Su impedansu susiję terminai ir jų reikšmė

Aptariant dalykus, susijusius su impedanso garso srityje apibrėžimu ir supratimu, bus naudinga paminėti dar keletą terminų ir kategorijų, taip praturtinant ir supratimą, ir žodynėlį.

Taip pat verta paminėti, kad šiame straipsnyje nesiekiama pernelyg gilintis. Veikiau siekiama supažindinti skaitytoją su pagrindais ir sukurti tinkamą aplinką, kad entuziastingesni galėtų eiti į priekį, toliau mokydamiesi visko, ko galima išmokti.

Pernelyg techninis požiūris gali duoti priešingą rezultatą. Studijos įrangos mėgėjas, žinoma, tikrai gali plėstis į nuodugnią techninės inžinerijos sritį, jei turi reikiamą techninį išsilavinimą.

Atitikimo varža

Jau šiek tiek palietėme suderintos varžos sistemų temą. Pažymėjome, kad anuomet įėjimas ir išėjimas buvo tarsi "suderinti" vienas su kitu. Griežtąja prasme šios praktikos jau seniai atsisakyta; daugiau nerasite įrenginio su 600 Ω išėjimu, jungiamo prie įrenginio su 600 Ω įėjimu.

Pagal klasikinį požiūrį "impedanso suderinimas" - tai praktika, kuria siekiama užtikrinti, kad įeinančio signalo varža visiškai atitiktų (pagal skaičių; kaip parodyta 600 Ω pavyzdyje) garso įrangos, prie kurios jis prijungtas, impedanso varžą. Kitaip nei šiandien, buvo siekiama sukurti suderintą impedanso sistemą, kuri užtikrintų efektyvų galios perdavimą ir optimalų signalo vientisumą.

Šiandien bet koks įėjimas, kuris yra gerokai didesnis už atitinkamą išėjimą, laikomas "suderintu". Taip yra todėl, kad klasikinis sprendimas suderinti "iki raidės" daro įtaką išėjimui į antrinį įrenginį kartu su to antrojo įrenginio įvestimi. Įsivaizduokite "patchbay", kuriame į tai neatsižvelgiama ir nesprendžiama... taip - aš irgi negaliu!

Įtampos varža

Taip pat žinomas kaip su įtampa susijusi varža. Tai varža, turinti įtakos elektros srovės įtampos lygiui garso sistemoje. Ji atlieka svarbiausią vaidmenį nustatant, kaip garso dažniai paveikiami ir pasiskirsto garso įrangoje.

Visa garso įranga suprojektuota atsižvelgiant į atitinkamą įtampos varžą, kad būtų išlaikytas signalo vientisumas ir pasiektas optimalus veikimas. Taip pat reikia užtikrinti, kad įėjimo varža būtų tinkamai suderinta su šaltinio varža, kad būtų išvengta atspindžių ar pernelyg didelių įtampos kritimų.

Tai bus aptarta toliau (skyriuje, skirtame standartiniams studijos įtaisams). Taip pat reikėtų pasakyti, kad įtampos varža šiandien yra tai, kas anuomet buvo visiškas suderinimas, išreikštas omais.

Apkrovos varža

Apkrovos varža - tai varža, kurią apkrovos įrenginys, pvz., garsiakalbiai, suteikia garso šaltiniui arba garso sistemos stiprintuvui. Suprantama, kad maišytuvo išėjimo garso signalas sukuria skirtingą apkrovos varžą, palyginti su ta, kurią sukuria garsiakalbis.

Jei apkrovos varža mažesnė už išėjimo varžą, perduodama daugiau galios, tačiau tai gali sukelti nestabilumą ir iškraipymus. Todėl būtina suprasti šios sąvokos charakteristikas.

Šiuolaikinėje garso įrangoje labai svarbu suprasti apkrovos varžą, kad būtų užtikrintas tinkamas įrenginių suderinamumas ir suderinamumas. Todėl labai svarbu, kad į tai būtų ne tik atsižvelgta, bet ir nuodugniai apsvarstyta bei išnagrinėta.

Užbaigiamoji varža

Garso sistemose galinė varža - tai perdavimo linijos, pavyzdžiui, kabelio arba bangolaidžio, galo varža, atitinkanti jos charakteristinę varžą. Ji yra labai svarbi siekiant išvengti signalo atspindžių ir išlaikyti optimalų signalo perdavimą.

Tai ypač svarbu tais atvejais, kai šaltinio įrenginio išėjimo varža yra didelė, o apkrovos įrenginio įėjimo varža - didelė. Tokia situacija labiau primena klasikinę suderintą impedanciją, kaip minėta pirmiau, arba elektrinės gitaros impedanciją (žr. toliau).

Kai kalbama apie garso įrangą, daugiau galios suteikia daugiau galimybių, bet kartu ir atsakomybės. Kalbant apie galinę varžą - dar daugiau.

Nominalioji varža

Terminas, dažnai vartojamas garso technikoje, ypač kalbant apie pasyvius garsiakalbius. Jis rodo apytikslę arba vidutinę impedanso vertę, kurią garsiakalbis pateikia stiprintuvui arba garso šaltiniui.

Garso įrenginių įvesties ir išvesties impedanso suderinimas su pasyviųjų garsiakalbių vardine varža užtikrina suderinamumą ir leidžia tiksliai ir patikimai atkurti garsą.

Garsiakalbio varža paprastai labiausiai nagrinėjama vardinės varžos kontekste. Natūralu, nes tai yra "linijos pabaiga", susijusi su bendru signalo srautu.

Dažniausiai naudojamų studijos įtaisų garso signalų varža

Studijos įrangos varža yra svarbus aspektas profesionalioje garso aplinkoje, nes ji tiesiogiai veikia signalo perdavimą ir įvairių garso įrenginių suderinamumą. Pavyzdžiui, impedanso ausinės yra sukurtos taip, kad geriausiai veiktų su tam tikrais šaltinio impedanso lygiais.

Naudojant mažesnės varžos mikrofonus su garso sąsajomis, kurių varža suderinta, galima išvengti signalo pablogėjimo ir praradimo. Vėliau tai turėtų atitikti ir atitinkamas skirtingas garsiakalbių apkrovas.

Kaip jau minėta, dažniausiai svarbiausios yra "linijos galo" savybės. Kaip garsiakalbiai sujungti laidais, koks garsiakalbių kūgių tipas... Tai kur kas daugiau nei paprastas atsakymas į klausimą "kas yra varža": garso srityje apibrėžti dalykus nėra iššūkis - iššūkis yra (bent jau kartais) pasiekti apibrėžtus dalykus.

Elektrinės gitaros

Elektrinės gitaros išėjimo varža - tai elektrinė varža, kurią ji sudaro signalui, siunčiamam iš gitaros į stiprintuvą arba garso sąsają. Maža išėjimo varža leidžia efektyviai perduoti energiją ir išlaikyti gitaros signalo vientisumą.

Didelė gitaros imtuvų varža sukuria stipresnį magnetinį lauką, todėl skamba ryškesnis ir detalesnis tonas. Tai savo ruožtu lemia dar didesnę priimančio įrenginio įėjimo varžą, todėl norint suderinti varžą čia reikia būti atidžiam.

Norint išlaikyti ir maksimaliai pagerinti garso kokybę, būtina suderinti elektrinės gitaros ir stiprintuvo impedanso parametrus. Nesvarbu, ar grojate kultinius rifus, ar solo improvizacijas, ar paprastą kompiliaciją, garso kokybė niekada nepriklausys tik nuo jūsų įgūdžių.

Mikrofonai ir stiprintuvai

Mikrofono (šaltinio) varža - tai elektrinė varža, kurią mikrofonas kelia garso signalui, kai jis eina per balso ritę. Gana paprasta sąvoka.

Šiuolaikinėje garso įrangoje įprasta, kad mikrofonai turi mažą išėjimo varžą, o stiprintuvai - didelę įėjimo varžą. Akustinę energiją reikia "išversti" į elektros energiją naudojant elektros energiją, kartu išlaikant kuo mažesnius nuostolius.

Jei tai nėra paprasta ir aišku - nežinau, kas tai yra! Garso impedanso nustatymas prasideda nuo mikrofonų, todėl labai džiugu, kad mikrofono ir stiprintuvo balanso nustatymas šiuo požiūriu yra paprasčiausias iš visų panašių studijos įrangos iššūkių.

Garsiakalbiai

Garsiakalbio varža yra pagrindinė charakteristika, turinti įtakos garsiakalbio sistemos ir visos garso sistemos elektrinei būsenai ir veikimui. Garsiakalbio varža - tai garsiakalbio varža garso signalui. Dažnai sutinkamos įvairios garsiakalbių varžos, o aštuoni omai yra standartinė daugelio garsiakalbių vertė.

Jungiant garso sistemos garsiakalbius, labai svarbu suderinti garsiakalbių varžą su stiprintuvo galimybėmis. Naudojant mažos varžos garsiakalbius su stiprintuvu, kuris nėra pritaikytas tokioms apkrovoms, stiprintuvas gali būti apkrautas ir iškraipytas ar net sugadintas. Ir atvirkščiai, prijungus didesnės varžos garsiakalbį prie to paties stiprintuvo, gali sumažėti galios perdavimas ir sumažėti garsumo lygis. Todėl labai svarbu pasirinkti tinkamą garsiakalbio laidą.

Tinkamas impedanso suderinimas, taip pat tinkamas garsiakalbių laidų ir jungčių parinkimas padeda optimizuoti energijos perdavimą, išvengti signalo praradimo ir išlaikyti bendrą garso sistemos vientisumą, kartu išvengiant fizinės įrangos pažeidimų.

Ausinės

Mažesnės varžos ausinėms paprastai reikia mažiau energijos garsui išgauti ir jos paprastai efektyviau paverčia elektrinį signalą garsu. Taigi, kai kalbama apie impedanciją, vertinant geriausias studijines ausines reikėtų atsižvelgti (be kitų dalykų) ir į jų impedanciją.

Labai svarbu suderinti šaltinio, pavyzdžiui, maišytuvo ar garso sąsajos išvesties pakopos, impedanciją su ausinių įvesties varža. Tai leidžia ausinėms pasiekti maksimalų garsumo potencialą ir užtikrinti geriausią įmanomą garso kokybę.

Svarbu atsižvelgti į ausinių ir garso įrenginio, prie kurio jos jungiamos, impedanso parametrus, kad būtų užtikrintas tinkamas impedanso suderinimas. Ausinės nėra pasyvūs garsiakalbiai, tačiau reikėtų atkreipti dėmesį į jų dažnines charakteristikas.

Keletas žodžių apibendrinant

Įrenginio įvesties varža lemia, kaip efektyviai jis gali priimti garso signalą iš šaltinio, o išvesties varža - kaip gerai jis gali valdyti prijungtą apkrovą. Impedanso suderinimas užtikrina efektyvų energijos perdavimą ir optimalų signalo vientisumą, ypač jungiant tokius įrenginius kaip ausinės, pasyvūs garsiakalbiai ar stiprintuvai.

Impedansas glaudžiai susijęs su kintamąja srove. Todėl bet kokia garso aparatūra turi savo bendrąjį impedanso rodiklį, kurį apibrėžia įrenginio įėjimo varža ir išėjimo gnybtų varža.

Naudojant didesnės varžos garsiakalbį su mažos išėjimo varžos stiprintuvu, gali būti prarandama galia ir veikimas gali būti neoptimalus. Todėl į garsiakalbio impedanciją reikėtų kuo atidžiau atsižvelgti. Kita vertus, kiti prietaisai, pavyzdžiui, (impedanso) ausinės, gali būti gaminami atsižvelgiant į garso sistemos, iš kurios jie priims signalą, specifikacijas.

Impedansas matuojamas omais ir apima varžą ir reaktyvumą. Impedanso suderinimas tarp įėjimo ir išėjimo varžų bei apkrovos varžos užtikrina veiksmingą galios perdavimą ir optimalų garso atkūrimą.

...mes sužinojome, kas yra garso impedansas, ar ne? Sakyčiau, kad taip! Taigi, kas tada yra garso impedancija? Vis dar nesate tikri? Kodėl gi neperskaičius šio straipsnio dar kartą - perskaitę jį bent jau nebūsite mažiau informuoti. Kad ir ką darytumėte, nesukliudykite savo mokymosi procesui užkliuvę dėl garso impedanso!