阻抗匹配 與 緩衝 - 喇叭

古早的電路

唱盤拾音器 -> 唱頭放大 -> 前級放大 -> 後級放大 -> 揚聲器
為什麼需要這麼多級 除了以前的功率晶體做的比較小以外 還有個
問題 叫做阻抗匹配

這問題我記得很久以前我有講過 不過忘了是哪篇文章裡 Q_Q

與阻抗匹配相關的有好幾個問題 其中兩個最常在音響中被討論
一個是 功率 問題 另一個 訊噪比 的問題

一般我們在音響電子學中為了達到最大功率 通常在輸出阻抗降低
以達到較大的輸出功率 但是負載的單體 他的阻抗是會跳動的 而
且喇叭的阻抗並不是像我們所想的都是一致的 而是不同的頻段產
生的阻抗 是隨著喇叭發出來的頻段而變化 (意指你用不同頻段的
輸出訊號去量 他會給你不同的阻抗 這個是 "同時" 發生的)

越低的輸出阻抗 需要越大的電流 以 Soulution 710 為例

https://review.u-audio.com.tw/reviewdetail.asp?reviewid=15

你所看到他 8 歐姆負載寫的是 120W 但其實他可以負載到 3000W
24 小時 因為低頻部份阻抗很低 有的喇叭甚至會出現 0.x ohm 的
殺機子狀態 但如果只是這樣的話 功率放大做好做滿就對了 (實際
上真的有人做出 24000W (40000W+) 的暴力玩具) 但如果音響系統
這樣簡單就好了

https://kknews.cc/zh-tw/car/gav83vy.html

先不論對外的線路 一般我們的功率放大器(不管是唱放/前級/後級)
中 本身就會有感染訊號干擾的問題 如何除去機內雜訊 一直都是音
響研究的主題 我的另一半常說 這聲音聽起來髒髒的 這個原因常常
都是訊號全路徑被感染雜訊(不管是哪裡感染的) 最後一堆阿哩阿雜
的東西被放大出來讓我們聽到

阻抗匹配另一個原因就是 "如何避免中間路徑" 感染訊號 一般我們
看文章常會聽到 輸出阻抗要低 輸入阻抗要高 但是無止境的提高輸
入阻抗 會讓外部雜波變成訊號感染 最常見的就是收音機訊號(但其
實你的機器或是連接線會感染所有頻段的訊號)被拾入形成鬼訊號

所以以前人的作法是 分段放大 阻抗匹配 很多人都忘了 電流放大
訊號你的雜訊也會一起被放大 所以現在的機器 會多一些處理這些
雜訊的線路 但是如果你的音響不夠高等級 通常處理的這件事 是被
忽略的 然後為啥像 soulution 或是 MBL 除了線路避免被感染外
還特別分前後級 當然不是只為了錢的考量而已

另一個處理訊號常用的叫做緩衝器 (buffer) 在音響中 大概的功用

1. 斷開輸出入訊號 但可以傳遞輸出入訊號
2. 提高訊號電壓以提供給後端 (放大輸入訊號)

這表示電流增益可能會降低 所以很多 buffer 最後的功率會小於 1
那再想想 如果我做一個緩衝器 我自己會不會感染新的訊號呢 ? 當
然是會有 所以好的 buffer 應該只放大所有訊號 但是不感染新的
訊號進去 別忘了真空管也是一個功率放大器 他能不能穩定放大所
有的音頻訊號(比方說 20Hz-40000Hz) 又能避開其他的雜訊 就是另
外一件事了

但別忘了 任何電路都可能會感染雜訊 如電容電阻電感功放 ... 要
如何處理雜訊往往很複雜 所以音響學中 常常講說緩衝器就是放大
訊號提高 S/N 比 只是如果只有這樣 我相信所有人自己做的緩衝器
應該都不會輸給大廠 :p

說到大廠 有些文章會提到緩衝(級) 那是因為一個前(後)級 理論上
要有 輸入級 驅動級 功率級 緩衝級 輸出級 不過這又是另外的故事

只能說 現在的一派說法就是極簡主義 如果真的少個香爐少隻鬼 那
應該可以省不少錢 可惜音響真的不是這麼簡單

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