앰프와 스피커의 일치하지 않는 임피던스가 사운드를 왜곡합니까?

앰프가 내장 된 헤드폰과 오디오 인터페이스를 구매하려고합니다. 스펙은 앰프의 임피던스가 "<30 Ohms"라고 말합니다.

구매하고자하는 헤드폰은 Beyerdynamic DT 990이며, 임피던스가 다른 버전입니다.

나는 헤드폰 임피던스가 높을수록 동일한 전력을 얻는 데 더 많은 "증폭"(더 나은 단어가 없음)이 필요하다는 것을 알기에 충분히 전자 제품에 자격이 있습니다.

그러나 임피던스가 크게 다르면 사운드가 왜곡되는 것이 우려됩니다. 나는 반드시 채도에 대해 이야기하고 있지는 않지만 전달 특성의 약간의 변화는 아마도 내가 다루고 싶은 것이 아닙니다.

이 주제에 대한 모든 통찰력을 높이 평가합니다.

가정용 오디오의 임피던스 매칭을 잊어 버릴 수 있습니다 .

임피던스 정합은 신호의 파장이 해당 신호를 전송하는 케이블의 길이에 근접한 경우에만 필요합니다. 전기 신호는 케이블을 통해 거의 빛의 속도로 이동하며, 가장 높은 오디오 주파수 (가장 짧은 파장 제공)의 경우 파장은 약 15km입니다. 케이블 길이가 그리 길지 않은 것 같습니다.

신호가 신호를 반사하고 왜곡하는 것을 방지하려면 임피던스 정합이 필요합니다. 이것은 일반적으로 오디오가 아닌 고주파 신호에만 해당됩니다 (예외 : 아날로그 전화선).

제 생각에는 오디오 앰프의 "임피던스 매칭"은 "이 앰프가이 스피커를 구동 할 수 있습니까?"

예 : 일부 증폭기는 4 및 8 옴 스피커에만 적합합니다. 2 옴 스피커 (또는 2 개의 4 옴 스피커)와 함께 사용하면 문제가 발생할 수 있습니다.

헤드폰의 경우 헤드폰의 임피던스가 매우 낮거나 (10 옴 미만) 매우 높지 않으면 (600 옴) 거의 문제가되지 않습니다. 그리고 "불일치"가 있으면 최대 볼륨이 줄어들 수 있습니다.

일반적으로 가정용 오디오 앰프는 직렬 저항을 통해 스피커 출력에서 ​​헤드폰 출력을 구동하여 스피커 보다 훨씬 적은 전력 을 필요로하기 때문에 헤드폰 과부하에 대해 약간의 보호를 제공 합니다. 이 때문에 거의 모든 헤드폰을 가정용 오디오 앰프에서 드라이버로 사용할 수 있습니다.

배터리로 작동하는 모바일 장치는 너무 많은 전력과 전압을 공급할 수 없으므로 과부하는 문제가되지 않습니다. 이러한 장치의 출력 전압이 제한되어 있으므로 저임피던스 헤드폰을 사용하는 것이 좋습니다 . 30 또는 50 옴이 좋습니다.

두 경우 모두 임피던스 매칭에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 실제로 헤드폰에는 문제가되지 않습니다.

사이드 노트 :

스피커의 경우 앰프의 출력 임피던스가 관련됩니다. 일반적인 권장 사항은 앰프에 낮은 출력 임피던스가 필요하다는 것 입니다. 낮을수록 스피커를보다 잘 제어 할 수 있습니다. 이것은 임피던스 매칭 이 아니며 , 앰프 출력 임피던스 (<0.1 ohms)와 스피커 임피던스 (> 4 ohms)가 같지 않기 때문에 실제로는 "최상의 불일치"상황 입니다.

임피던스가 의도적으로 일치하지 않기 때문에 합리적인 품질의 앰프에 대해 "임피던스 매칭"을 잊을 수 있습니다 !

좋은 품질의 오디오 앰프의 출력 임피던스는 매우 낮아야합니다 (일반적으로 0.01 또는 0.001 옴). 대부분의 라우드 스피커 또는 헤드폰의 임피던스는 주파수에 따라 크게 다르지만 항상 앰프의 출력 임피던스보다 몇 배 더 높습니다.

결과적으로 스피커가 신호 전압 (전류가 아님) 에 응답하도록 설계된 경우, 앰프가 전달하는 전압은 특정 스피커 제조사의 임피던스 변동에 의존 하지 않으며 오디오 응답에 원하지 않는 소리가 없습니다 오디오 범위의 특정 주파수에서 최고점 또는 최저점.

임피던스 매칭 은 한 장치에서 다른 장치로 가능한 최대 전력 전송 이 필요한 경우에만 중요 하지만 오디오 앰프 설계와는 관련이 없습니다. (그러나 수천 마일의 해저 케이블로 신호를 보내려고한다면 매우 관련성 이 있습니다!)

앰프 사양에서 스피커 또는 전화에 허용되는 출력 임피던스 범위를 언급하는 이유는 단순히 앰프 볼륨 컨트롤을 최대로 돌릴 때 (1) 스피커 임피던스가 너무 높으면 사운드 레벨이 낮아지는 것입니다. (2) 임피던스가 너무 낮 으면 앰프에서 너무 많은 전류 를 끌어 오려고 시도 할 수 있습니다. 이로 인해 약간의 왜곡이 발생하고 앰프의 어딘가에 퓨즈가 끊어 질 수 있습니다. 과부하되지 않도록하십시오.

역사적 참고 사항 : 위의 내용은 최신 앰프 설계-솔리드 스테이트 및 튜브 (밸브)에 적용됩니다. (1950 년대 또는 60 년대) 일부 오래된 진공관 앰프의 설계 했다 그들에 연결된 스피커 출력 임피던스에 민감하고 높은 불구하고, 실제 임피던스가 그 일에 (일반적으로 8 자 또는 16 옴을 사용하고 선택할 수있는 후면 패널에 스위치를했다 전력이 공급되는 최신 스피커는 종종 4 또는 2 옴과 같은 낮은 임피던스를 갖습니다). 스피커가 연결 되지 않은 상태에서 이러한 "빈티지"앰프를 작동 하면 앰프가 손상 될 수 있지만 현대적인 튜브 앰프 디자인에는 문제가 없습니다.

앰프의 "<30 Ohms"지정은 대부분 앰프의 출력 임피던스가 아니라 설계된로드의 임피던스입니다. 좋은 오디오 앰프의 출력 임피던스는 1 옴 미만입니다.

임피던스 매칭은 오디오 장비의 것이 아니기 때문에 이러한 라벨링은 일반적입니다. 그러나 앰프의 디자인 영역 밖에서 임박한 스피커 또는 헤드폰을 구동하면 사운드에 영향을 줄 수 있습니다.

앰프가 설계 한 구동 임피던스보다 높은 임피던스로 헤드폰을 구동하는 것이 좋습니다. 충분한 단점은 앰프가 충분한 출력 전압을 생성 할 수 없기 때문에 앰프가 전체 출력 전력을 공급할 수없고 상당히 낮은 출력 레벨을 유지해야한다는 것입니다. 볼륨 노브를 사용하는 것이 어려울 수 있지만 헤드폰에는 많은 전력이 필요하지 않으므로 전력량은 실제로 문제가되지 않습니다.

대부분의 경우 허용되는 답변이 수용 가능합니다. 튜브 앰프도 논의되었습니다. 앰프가 클래스 D 인 경우에 더 일반적입니다. 일반적인 클래스 D 앰프에는 출력 트랜지스터와 스피커 사이에 LC 필터가 있습니다. 저전력 저전력 재료는 스피커 인덕턴스와 매우 짧은 스피커 와이어에 의존합니다. LC 필터는 긴 스피커 와이어의 방사를 줄입니다. LC 필터는 일반적으로 오디오보다 높지만 PWM보다 낮은 컷 주파수로 낮은 부하 Q로 설정됩니다. .Ballpark 수는 PWM 200KHz F 25KHz 및 Q .7이 될 수 있습니다. 이제 스피커 임피던스가 필터 매개 변수를 변경합니다. 임피던스를 높이면 대부분의 정통 LC 필터 설계로 Q가 높아집니다. 음의 피드백 루프를 제거하십시오.단순한 수동 네트워크를 처리 할 수있는 성능이 저하 될 수 있습니다.

8 옴 임피던스의 스피커에 50 와트를 공급하도록 설계된 특정 증폭기 (일부 특정 입력 및 특정 볼륨 설정)는 일반적으로 이러한 조건에서 25 와트만으로 16 옴 스피커를 구동 할 수 있습니다. 100W의 4 옴 스피커를 구동하십시오. 16 옴 임피던스는 일반적으로 어떤 것도 손상시키지 않으며 나쁜 소리도 나지 않지만 8 옴 부하를 구동 할 때만 큼 전력을 공급할 수 없습니다. 4 옴 상황은 다른 조건 하에서 앰프가 8 옴 스피커에 100 와트를 공급하도록 설계된 경우 아무 것도 손상시키지 않을 수 있지만, 낮은 임피던스 부하로 인해 앰프가 의도 한 디자인보다 더 많은 전력을 출력하려고 할 경우 최대, 왜곡 및 / 또는 손상이 발생할 수 있습니다.

출력단은 (주파수 영역에서) 임피던스 매칭 인 '모든 주파수에서'부하 전류를 형성합니다. 출력 회로는 '일치하는'주파수와 '일치하는'주파수와 실제로 작동하는 주파수 (및 전류)의 일부이기 때문에 '일치 접근법'에 따라 크게 달라집니다.