Kodėl garsiakalbiai negali skleisti garso tiesiogiai ir jiems reikia stiprintuvo plokštės?

Pagrindinė priežastis, kodėl garsiakalbiams reikia stiprintuvo plokštės (arba stiprintuvo), kad būtų sukurtas garsas, yragarso šaltinių „silpnų elektrinių signalų“ ir „stiprios energijos“, reikalingos garsiakalbiams valdyti, neatitikimas-patys garsiakalbiai negali paversti mažų elektrinių signalų garsu. Žemiau pateikiamas išsamus principo ir būtinybės suskirstymas:

1. Pirma, supraskite raktą „Signalinės energijos atotrūkis“

Įprastų garso šaltinių (pvz., išmaniųjų telefonų, televizorių, patefonų ir kompiuterių) išvedami signalai yra visižema-įtampa, žema-srovė silpni signalai(paprastai tik nuo kelių milivoltų iki dešimčių milivoltų, kai srovė yra mikroamperų diapazone). Nors šie signalai neša „garso informaciją“ (pvz., aukštį, ritmą), jie beveik neturivaromoji energijareikalingas garsiakalbiams maitinti.

Priešingai, pagrindinis garsiakalbio komponentas-vairuotojo blokas(sudarytas iš magneto, balso ritės ir diafragmos){0}}pagrįstaselektromagnetinė jėga stumti diafragmą ir vibruoti orą(garsas, kaip mes jį suvokiame, iš esmės yra oro vibracija). Norint pajudinti diafragmą (ypač vidutinio-boso ar didelio-skersmens vienetus) ir sukurti žmogaus ausiai girdimą vibraciją, balso ritė reikalaujapakankamai stipri kintamoji srovė(dažniausiai amperų diapazone), kad sąveikautų su magnetu ir sukurtų pakankamai traukos.

Silpnas garso šaltinio signalas yra per silpnas, kad būtų galima valdyti balso ritę-be stiprinimo, jis gali sukelti tik negirdimus silpnus virpesius (arba jų visai nėra). Pagrindinis stiprintuvo plokštės vaidmuo yraužpildyti šį „energijos spragą“.

2. Dvi pagrindinės stiprintuvo plokštės funkcijos: "Amplifikacija + suderinimas"

Stiprintuvo plokštė ne tik „sukelia signalus garsiau“; taip pat išsprendžia dvi svarbias problemas, kurių kalbėtojai negali išspręsti patys:

(1) Galios stiprinimas: paverskite silpnus signalus į „vairuojamą energiją“

Pagrindinė stiprintuvo plokštės grandinė (paprastai apimanti išankstinį-stiprintuvo ir galios stiprintuvo etapus) veikiadvigubas įtampos ir srovės stiprinimassilpnas garso signalas:

Išankstinė-stiprintuvo pakopa: Pirma, jis „patobulina“ silpną signalą (sumažina triukšmą, reguliuoja toną) ir padidina jo įtampą iki „preliminariai tinkamo lygio“ (pvz., nuo milivoltų iki kelių voltų);

Galios stiprintuvo pakopa(stiprintuvo plokštės šerdis): ji dar labiau sustiprina srovę iki garsiakalbiui reikalingo lygio (pvz., nuo mikroamperų iki 1-10 amperų), griežtai išsaugant originalią garso informaciją (siekiant išvengti iškraipymų).

Tik po šio dvigubo „įtampos + srovės“ stiprinimo signalas turi pakankamai energijos, kad sukeltų garsiakalbio balso ritę, todėl diafragma vibruoja ir galiausiai sukuria aiškų, girdimą garsą.

(2) Impedanso suderinimas: venkite energijos švaistymo ir įrangos sugadinimo

Garsiakalbiai turi fiksuotąvarža(pvz., 4Ω, 8Ω, kuris gali būti suprantamas kaip „atsparumas“ srovei), o garso šaltiniai (pvz., išmaniojo telefono ausinių lizdas) paprastai turi labai didelę išėjimo varžą (šimtus omų) -visiškai nesuderinamą su žema garsiakalbio varža.

Jei garsiakalbį prijungiate tiesiai prie garso šaltinio (be stiprintuvo), taivaržos neatitikimassukelia dvi rimtas problemas:

Didžioji dalis silpnos garso šaltinio išeinančios energijos yra „iššvaistoma“ (nepavyksta efektyviai perduoti garsiakalbiui), todėl garso beveik nėra;

Garso šaltinio išvesties grandinė gali būti pažeista dėl „perkrovos“ (bandant tiekti srovę į mažos varžos garsiakalbį,{0}}panašiai kaip „mažas arklys, traukiantis didelį vežimą“)-pavyzdžiui, perdegęs išmaniojo telefono garso lustas.

Stiprintuvo plokštė veikia kaip „impedanso adapteris“: jos įvesties varža atitinka garso šaltinį (užtikrina efektyvų signalo priėmimą), o išėjimo varža atitinka garsiakalbį (užtikrina, kad sustiprinta galia būtų efektyviai perduodama į garsiakalbį). Tai ne tik sumažina energijos eikvojimą, bet ir apsaugo garso šaltinį ir garsiakalbį nuo pažeidimų.

3. Paprasta analogija: garsiakalbiai yra „varikliai“, stiprintuvai yra „kuro purkštukai“

Pagalvokite apie tai taip:

Garso šaltinis (pvz., išmanusis telefonas) yra tarsi „vairuotojo smegenys“-ji tik siunčia „instrukcijas“ (garso informaciją), bet neturi „degalų“ (energijos), kad galėtų vairuoti „variklį“;

Garsiakalbis yra „automobilio variklis“.

Stiprintuvo plokštė yra „kuro purkštukas“-ji paverčia „smegenų nurodymus“ į „pakankamą kuro kiekį“ (sustiprintą signalo energiją) ir nuolat perduoda jį „varikliui“, leisdama varikliui veikti normaliai.

Be stiprintuvo plokštės garsiakalbis yra tarsi „variklis be kuro“-kad ir koks jis būtų sudėtingas, jis negali veikti.