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El dumping es un factor: mitos y realidad
Directorio / el arte del sonido Factor de amortiguamiento (en la literatura nacional, el factor de amortiguamiento): una característica del amplificador que determina su interacción con la carga (sistema acústico). En la descripción de muchos amplificadores, este parámetro adquiere un significado casi místico. ¿Qué factor de amortiguación se necesita? ¿Vale la pena perseguir números récord? Los amplificadores de potencia de frecuencia de audio (UMZCH) en relación con la carga se dividen en dos clases: fuentes de voltaje y fuentes de corriente. Estos últimos encuentran un uso muy limitado, y casi todos los modelos en serie son amplificadores: fuentes de voltaje. Un amplificador ideal produce el mismo voltaje de salida con cualquier resistencia de carga. En otras palabras, la impedancia de salida de una fuente de voltaje ideal es cero. Sin embargo, las cosas ideales no existen en la naturaleza, por lo que un amplificador real tiene una cierta resistencia interna. Esto significa que el voltaje a través de la carga dependerá de su resistencia (Fig. 1).
Sin embargo, la pérdida de voltaje de salida no es la consecuencia más importante del hecho de que el amplificador tenga impedancia de salida. Con cualquier movimiento de la bobina móvil en el espacio del sistema magnético, se induce en él una fuerza electromotriz (EMF). Este EMF, al cerrarse a través de la resistencia de salida del amplificador, crea una corriente que contrarresta el movimiento de la bobina. La magnitud de esta corriente y la fuerza de frenado son inversamente proporcionales a la impedancia de salida del amplificador. Este fenómeno se denomina amortiguación eléctrica del altavoz y determina en gran medida la naturaleza de la reproducción de las señales pulsadas. Un cabezal dinámico es un sistema oscilante complejo que tiene varias frecuencias de resonancia (resonancia mecánica del sistema móvil, resonancias internas de la suspensión y del difusor, etc.). Cuando se reproduce una señal de pulso, se producen oscilaciones en las frecuencias de resonancia del sistema. El problema es que con una amortiguación débil, estas oscilaciones amortiguadas pueden continuar incluso después de que haya terminado el impulso que las provocó (Fig. 2). Como resultado, la reproducción irá acompañada de sonidos secundarios que colorean el sonido.
La tarea del diseñador del sistema de audio es amortiguar el altavoz para que las vibraciones naturales desaparezcan lo más rápido posible. Sin embargo, no hay tantos fondos para esto. Hay tres formas de humedecer la cabeza:
La amortiguación mecánica está determinada por las características de diseño del cabezal dinámico y se establece en la etapa de diseño. Rara vez es posible cambiar su valor en un altavoz terminado. Como solución independiente, se utiliza amortiguación acústica rellenando el cuerpo del sistema acústico con material fonoabsorbente. Además, la amortiguación acústica está incluida en el diseño de los cabezales cerrados de frecuencias medias y altas. La resistencia a la radiación del cabezal dinámico también influye en cierta medida en la amortiguación acústica. Sin embargo, la contribución de todos estos componentes al grado global de amortiguación del cabezal es pequeña. Por tanto, la amortiguación eléctrica se convierte en la principal herramienta para influir en las características transitorias del sistema amplificador-altavoz. La relación entre el carácter del sonido y la impedancia de salida del amplificador se observó en la época de los amplificadores de válvulas, en los años 50. Se notó especialmente la diferencia en el sonido de los amplificadores con etapa de salida basada en triodos y pentodos. Los amplificadores Pentodo tenían una impedancia de salida significativa, como resultado de lo cual los parches dinámicos estaban subamortiguados y el sonido adquiría un tono retumbante. La introducción de retroalimentación negativa permitió reducir la impedancia de salida del amplificador, pero no resolvió completamente el problema. Es sorprendente que el debate sobre qué amplificador es mejor continúe medio siglo después. Pero no se trata sólo del amplificador, sino también del sistema de altavoces. Para evaluar las propiedades de amortiguamiento del amplificador, se propuso un nuevo parámetro: el factor de amortiguamiento, que es la relación entre la resistencia de carga y la impedancia de salida del amplificador.
Los experimentos realizados al mismo tiempo permitieron establecer el valor mínimo de este parámetro: 5...8. Una mayor reducción de la impedancia de salida del amplificador prácticamente no tuvo ningún efecto sobre las características de pulso del sistema. Por cierto, la ideología Hi-Fi (abreviatura de Alta Fidelidad) y el propio término tomaron forma a finales de los años 50. En este punto, se determinaron los requisitos mínimos para el sistema de audio: la banda de frecuencia reproducida, el factor de distorsión armónica (entonces se llamaba factor claro - "grado de pureza") y la potencia de salida. Posteriormente, tras la aparición de amplificadores de transistores y controladores dinámicos especializados de baja frecuencia con suspensión "ligera", se incrementó el límite inferior del factor de dumping. Esto hizo posible determinar inequívocamente el grado de amortiguación del cabezal según los parámetros del amplificador, independientemente de las características del diseño acústico. Al mismo tiempo, dentro de ciertos límites, se aseguró la "identidad" del sonido de un altavoz en particular con diferentes amplificadores. El famoso estándar DIN45500 definió sin ambigüedades el coeficiente de amortiguación para amplificadores Hi-Fi: al menos 20. Esto significa que la impedancia de salida del amplificador cuando funciona con una carga de 4 ohmios no debe ser superior a 0,2 ohmios. Sin embargo, la impedancia de salida de los amplificadores modernos es mucho menor: centésimas y milésimas de ohmio, y el factor de amortiguación, respectivamente, cientos y miles. ¿Qué significa una mejora tan significativa en este indicador? El coeficiente de amortiguación en este caso, por extraño que parezca, no tiene nada que ver con eso. Sólo un componente es importante: la impedancia de salida del amplificador. En este caso se produce la “magia de los números”, ya que todo el mundo está acostumbrado a los cientos de vatios de potencia de salida de los amplificadores modernos y es necesario atraer al comprador con algo nuevo. Esté de acuerdo en que el “factor de descarga 4000” se ve mucho mejor que la “impedancia de salida 0,001 ohmios”. Y en cualquier caso, esto significa solo una cosa: el amplificador tiene una impedancia de salida muy baja y es capaz de entregar una corriente significativa a la carga (aunque sea por poco tiempo). Y la conexión entre la potencia de producción y el factor de dumping, aunque directa, no es inequívoca. Así, un término que antes sólo interesaba a los especialistas ha encontrado una nueva aplicación. Sin embargo, hay un personaje más en la historia del factor de amortiguación: el cable del altavoz. Y es capaz de estropear enormemente no solo los números, sino también la calidad del sonido. Después de todo, la resistencia del cable se suma a la impedancia de salida del amplificador y se convierte en un componente del factor de amortiguamiento. Para un cable con una longitud de 2 m, una resistencia de 0,05 ohmios es un indicador bastante decente. Pero para un amplificador con una impedancia de salida de 0,01 ohmios, el factor de amortiguamiento a una carga de 4 ohmios con dicho cable disminuirá de 400 a 66. No hay motivo de preocupación todavía. Pero si usa un "encaje" delgado de un conjunto de altavoces y giros dudosos con una resistencia total de 0,3 ... 0,4 Ohm (la situación, desafortunadamente, todavía no es infrecuente), entonces el factor de amortiguación se reducirá a 10, independientemente del rendimiento del amplificador. Por lo tanto, no vale la pena ahorrar en cables. Un cruce pasivo crea problemas similares. Por lo tanto, las bobinas con un núcleo ferromagnético se utilizan en cruces con más frecuencia que las de "aire", lo que permite no solo ahorrar costosos ("tienen") cables de cobre, sino también reducir significativamente la resistencia de la bobina. Por supuesto, cuando se remagnetiza el núcleo, se producen distorsiones no lineales adicionales de la señal, pero en la mayoría de los casos esto es un mal menor que los altavoces subamortiguados. Por cierto, la diferencia en el sonido de los sistemas con crossovers de diferentes diseños a menudo está determinada no tanto por la naturaleza de la distorsión introducida, sino por la diferente amortiguación del altavoz. En los casos en los que “la conciencia no permite” instalar bobinas con núcleo, la falta de amortiguación se puede compensar mediante métodos acústicos. Pero la amortiguación acústica no tiene todas las capacidades de la amortiguación eléctrica y puede acabar siendo más cara. Puede calcular la impedancia de salida de un amplificador en condiciones de aficionado si, con la misma señal de entrada, mide su voltaje de salida en reposo (Eo) y con una carga (U) de cierta resistencia (R). Sin embargo, la precisión de este método simple se degrada cuando la impedancia de salida del amplificador es inferior a 0,05 ohmios.
Conclusiones:
Publicación: www.bluesmobil.com/shikhman
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