Dlaczego kondensatory i rezystory o różnej wartości brzmią inaczej w tym samym obwodzie wzmacniacza?

Mam dwa pytania...

1. Widziałem, że kondensatory o różnej wartości w obwodzie wzmacniacza brzmią inaczej ... Na przykład obwód wzmacniacza z kondensatorem 470uf, ma więcej basów i tonów wysokich ... Kondensator 1000uf ma mniej więcej równomierny rozkład częstotliwości ... Kondensator 330uf brzmi, jakby bardziej skupiał się na wokalu ... średnim zakresie ...

Więc jaki jest prawdziwy powód, dla którego brzmią tak, jak oni? W sensie fizyki, mechaniki lub elektroniki ...

2. W konfiguracji gitary elektrycznej i wzmacniacza ... Wprowadzenie wartości rezystora między wzmacniaczem a gitarą zmienia sposób brzmienia gitary ... Próbowałem wielu wartości, niektóre z nich to 330k, 470k i inne w tym zakres ... Dlaczego ta konfiguracja działa jak korektory? Rezystor, który podłączam, znajduje się na zaciskach dodatnich, a nie uziemionych ...

Wydaje się, że działa to również w odtwarzaczu CD w systemie muzycznym ... Rezystory stają się jak ustawienia wstępne korektorów muzycznych ...

Rozumiem, że zmieniamy impedancję, ale dlaczego brzmią tak różnie przy różnych impedancjach ...?

Przykładowy obwód:

Impedancja (traktuj to jako rezystancja) kondensatora zmienia się wraz z częstotliwością przechodzącego sygnału. Im niższa częstotliwość (dźwięki basowe), tym wyższa impedancja.

Impedancja kondensatora zależy również od jego wartości. Kondensator o wyższej wartości będzie miał niższą impedancję niż kondensator o niższej wartości. Dla tej samej częstotliwości kondensator o małej wartości reprezentuje większy opór niż kondensator o dużej wartości.

Aby uzyskać więcej basów, musisz użyć większego kondensatora szeregowo z głośnikiem.

C1 w twoim obwodzie służy do blokowania prądu stałego ze wzmacniacza. W DC kondensator znajduje się bardzo blisko otwartego obwodu - DC nie może przejść.

Jednak zmiana następuje stopniowo. Kondensator nie tylko blokuje prąd stały. Utrudnia również przepływ innych częstotliwości. Im niższa częstotliwość, tym bardziej jest blokowana.

W pewnym momencie nie jest to już zauważalne. Do pracy z filtrami (kombinacja kondensator / głośnik jest filtrem górnoprzepustowym), punkt ten jest zdefiniowany jako punkt, w którym amplituda jest zmniejszona o połowę (to jest -3 dB).

Nie zamierzam zajmować się obliczaniem odcięcia filtra - w Internecie jest mnóstwo wyjaśnień, które zawierają więcej szczegółów niż chcę.

Z drugiej strony (rezystor zmienia dźwięk) musimy spojrzeć na cewki indukcyjne.

Przetworniki na gitarze to cewki indukcyjne - w zasadzie tylko cewki z drutu.

Cewki indukcyjne są przeciwieństwem kondensatorów. Cewki indukcyjne przepuszczają prąd stały, ale ich impedancja rośnie wraz ze wzrostem częstotliwości. Zwiększa się również wraz ze wzrostem wartości induktora.

Nie zmieniasz impedancji cewki indukcyjnej (przetwornik).

Kiedy zmieniasz rezystor we wzmacniaczu, zmieniasz obciążenie cewki indukcyjnej.

Rezystor podłączony przez cewkę tworzy dzielnik napięcia. To, jak napięcie jest dzielone między przetwornik a rezystor, zależy od częstotliwości sygnału - impedancja cewki zmienia się wraz z częstotliwością, która zmienia sposób podziału napięcia między cewkę a rezystor.

Połączenie cewki i rezystora tworzy filtr dolnoprzepustowy. Usuwa wysokie częstotliwości.

Punkt (częstotliwość), w którym zaczyna to być zauważalne, zależy od rezystora obciążającego cewkę. Rezystor o wyższej wartości pozwala na przejście większej liczby wysokich częstotliwości. Obniżenie wartości rezystora obniża częstotliwość, przy której można usłyszeć różnicę.

Inną rzeczą, która się wydarzy, jest to, że rezystor zmienia również amplitudę sygnału podawanego do wzmacniacza. Wyższy rezystor oznacza mniej sygnału docierającego do wzmacniacza, co skutkuje cichszym wyjściem.

Niższy opór oznacza więcej sygnału do wzmacniacza, co daje głośniejszy sygnał wyjściowy.

Dla gitarzystów istnieje również interesująca możliwość zniekształceń. Dostarczasz tyle sygnału wejściowego, że wytwarzanie wzmocnionego sygnału wymagałoby większego napięcia niż zasilanie wzmacniacza.

Kiedy tak się stanie, napięcie wyjściowe będzie „przyklejać się” do napięcia zasilania, aż sygnał wejściowy będzie mniejszy.

Jest to znane jako obcinanie i jest złe w ogólnym wzmacniaczu, ale może być przydatne dla gitarzysty.

Indukcyjność przetwornika gitary elektrycznej rezonuje z pojemnością kabla zasilającego wzmacniacz. Jeśli impedancja wzmacniacza jest bardzo wysoka (lampa próżniowa lub FET), wówczas rezonans wytwarza pik wysokiej częstotliwości w odpowiedzi częstotliwościowej. Jeśli impedancja wejściowa wzmacniacza jest niska, wówczas pik rezonansowy jest tłumiony, co powoduje utratę wysokich częstotliwości. Głośnik gitarowy nie ma głośnika wysokotonowego wytwarzającego wysokie częstotliwości, dlatego zamiast niego zastosowano pik rezonansowy.

Oto wykres wysokości piku przy różnych impedancjach wejściowych wzmacniacza:

Gitary są trochę zabawnym źródłem, ponieważ przetwornik ma wysoką (i ogólnie bardzo indukcyjną) impedancję wyjściową.

Oznacza to, że jest bardzo wrażliwy na obciążenie pojemnościowe i nie wymaga wiele rezonansu w paśmie audio.

Dodanie rezystancji szeregowej zmienia Q każdego takiego rezonansu, a tym samym zmienia ton.

Prawdopodobnie zorientowałbyś się, że dodatkowa rezystancja szeregowa robi większą różnicę na gitarowym końcu kabla niż na końcu wzmacniacza (gdzie nie można odizolować pojemności kabla) i że znów robi to większą różnicę w stosunku do gitary, która ma regulację głośności ciała rozkręcony (mniejszy opór bocznikowy, więc Q jest znowu wyższy).

Nie można myśleć o przetworniku gitarowym jako o klasycznym źródle napięcia, są one zbyt daleko od tego, aby źródło napięcia było połączone szeregowo z modelem rezystora źródła audio.

Jeśli chodzi o czapki elektrolityczne we wzmacniaczu, zależy to bardzo od tego, o których rozmawiamy, blok prądu stałego w sieci sprzężenia zwrotnego (lub na przykład kontrola wzmocnienia wzmacniacza mikrofonowego w stylu instrumentacyjnym) wprowadzi zauważalne zmiany, głównie w celu pozycja narożna niskiej częstotliwości, podczas gdy nasadka sprzęgająca (pod warunkiem, że jest wystarczająco duża, aby uniknąć powstawania napięcia sygnałowego na niej) jest zwykle dość niekrytyczna.

Ostrzegam, że podczas pracy z dźwiękiem ucho jest czystym gównem do porównań, poważnie, to, jak słyszysz rzeczy z dnia na dzień (szczególnie, gdy pracujesz nad rzeczami przez kilka godzin), jest tak zmienne. Musisz oczywiście słuchać, ale zrozumienie tego, co słyszysz, pochodzi z pomiaru. Na szczęście jest to łatwiejsze i tańsze niż kiedykolwiek wcześniej, zdobądź przyzwoitą kartę dźwiękową na komputer i trochę oprogramowania pomiarowego.

Jeśli chodzi o czapkę sprzęgła głośnika, głośniki mają raczej zmienną impedancję, a to współdziała z czapką w celu zmiany odpowiedzi częstotliwościowej, głośniki zasadniczo nie są czystymi rezystorami w rzeczywistości, więc zwykłym podejściem jest po prostu zwiększenie czapki, aby wszelkie interakcje są poniżej pasma audio, 1000uF jest dobre dla większości rzeczy pełnego zakresu.

Ponieważ modyfikujesz częstotliwości w swoim obwodzie. Filtr pasmowy można przekształcić w filtr górnoprzepustowy (lub filtr o zbyt wysokiej częstotliwości odcięcia), po prostu zmieniając kondensator lub rezystancję (granica odcięcia = 1/2 * pi R C). W rzeczywistości tak działa głośnik, góra to filtr górnoprzepustowy, bas to filtr dolnoprzepustowy, a środek to filtr pasmowy, te różne częstotliwości będą generować różne dźwięki. Jak łatwo jest słuchać dźwięku? To zależy od twojego obwodu, wzmacniaczy (mówię o sygnale, powiedzmy napięcie), jak łatwo może przenosić (lub wzmacniać) wibracje (pod względem konstrukcji mechanicznej) itp.

Walt Jung i Bob Pease wykazali, że w kondensatorach występują różnice w kształcie dźwięku lub fali. Niektóre prace badawcze stwierdzają, że różnicą jest zdolność do ściskania dielektryka wraz ze zmianami napięć, które to ściskanie powoduje zmniejszenie odstępów między płytami i związany z tym wzrost pojemności.

Zatem szkło i powietrze oraz niektóre kondensatory z tworzywa sztucznego przyczyniają się do minimalnych zmian dźwięku.

JRE ma całkiem dobrą odpowiedź. Rezystory są liniowe w odpowiedzi na częstotliwości. Kondensatory i cewki indukcyjne zmieniają impedancję wraz ze zmianą częstotliwości. Kondensatory przechodzą niższe częstotliwości, a przewodniki przewodzą niższe częstotliwości. Połączenie tworzy filtr o różnych częstotliwościach. Sieć różnych komponentów określi nie tylko częstotliwość rezonansu, ale także jego harmoniczne, które są zachowaniem w odstępach czasu takich jak połowa lub podwójna częstotliwość. Czysta fala sinusoidalna w prostym obwodzie kondensatora lub cewki indukcyjnej będzie łatwo reagować na wizualizację. Należy wziąć pod uwagę impedancję źródła, impedancję obciążenia i dodawaną sieć. Pamiętaj, że żaden z twoich komponentów nie jest idealny. Wzmacniacze, zarówno przed, jak i mocy, nie mają liniowej odpowiedzi częstotliwościowej. Rzeczy takie jak ciepło i jakość materiałów również powodują, że rzeczy stają się mniej liniowe. Nie jestem gitarzystą, ale dostaję elektronikę. Jeśli chcesz stworzyć własny instrument dźwiękowy, spróbuj zbudować sieć mostków. Mogą być bardzo wrażliwe. Jeśli chcesz być kreatywny, możesz nawet umieścić niektóre aktywne komponenty w pomoście.