Factor de amortiguación

El término factor de amortiguación también puede referirse a la coeficiente de amortiguamiento en cualquier amortiguado sistema oscilatorio o en algoritmos numéricos.

En un sistema de audio, la factor de amortiguación da el cociente de la impedancia nominal del altavoz a la impedancia de la fuente. Se utiliza solamente la parte resistiva de la impedancia del altavoz. La impedancia de salida del amplificador también se asume que es totalmente resistente. La impedancia de la fuente (que visto por el altavoz) incluye la impedancia del cable conexión. El impedancia de la carga $Z_\mathrm{load}$ (impedancia de entrada) y la impedancia de la fuente $Z_\mathrm{source}$ (impedancia de salida) se muestran en el diagrama.

El factor de amortiguación $DF$ es:

$DF = \frac{Z_\mathrm{load}}{Z_\mathrm{source}} \,$

Solución para $Z_\mathrm{source}$:

$Z_\mathrm{source} = \frac{Z_\mathrm{load}}{DF} \,$

Explicación

En altavoz sistemas, el valor del factor de amortiguación entre un particular y un altavoz especial amplificador describe la capacidad del amplificador para el control movimiento indeseable del cono del altavoz cerca de la frecuencia resonante el sistema de altavoces. Se utiliza generalmente en el contexto del comportamiento del controlador de baja frecuencia y especialmente en el caso de conductores electrodinámicos, que utilizan un magnético motor para generar las fuerzas que mueven la diafragma.

Los diafragmas del altavoz tiene masa, y sus alrededores rigidez. Juntos, estos forman un resonante sistema y la resonancia mecánica cono pueden ser excitados por señales eléctricas (por ejemplo, pulsos) a frecuencias de audio. Pero un conductor con un bobina de voz también es un generador de corriente, ya que tiene una bobina conectada al cono y la suspensión, y la bobina está inmerso en un campo magnético. Para cada movimiento de la bobina se hace, se generará una corriente que será vista por cualquier equipo conectado eléctricamente, tales como un amplificador. De hecho, el amplificador de salida del circuito será la principal carga eléctrica en la "voz bobina generador de corriente". Si la carga tiene baja resistencia, la corriente será mayor y la bobina de voz más fuertemente se forzará a desacelerarse. Un alto factor de amortiguación (que requiere la impedancia de salida baja en la salida del amplificador) muy rápidamente damps indeseado movimientos cono inducidos por la resonancia mecánica del altavoz, actuando como el equivalente de un "freno" sobre el movimiento de la bobina de voz (al igual que lo hará muy difícil convertir un corto circuito en las terminales de un generador eléctrico rotatorio). Es generalmente (aunque no universalmente) pensó que un control más estricto del movimiento de la bobina de voz es deseable, como se cree que contribuyen a una mejor calidad de sonido.

Un factor de amortiguación alto indica que el amplificador tendrá mayor control sobre el movimiento del cono del altavoz, particularmente en la región baja cerca de la frecuencia de resonancia mecánica del conductor. Sin embargo, el factor de amortiguación en cualquier frecuencia particular variará desde bobinas de voz del conductor son las impedancias complejas cuyos valores varían con frecuencia. Además, las características eléctricas de cada bobina de voz cambia con la temperatura; altos niveles de potencia aumentará la temperatura de la bobina y por lo tanto la resistencia. Y finalmente, x-overs pasivos (hechos de resistencias, condensadores y bobinas relativamente grandes) son entre el amplificador y el altavoz conductores y también afectan el factor de amortiguación, otra vez en una forma que varía con frecuencia.

Para audio potencia Amplificadores, esta impedancia de la fuente $Z_\mathrm{source}$ (también: impedancia de salida) es generalmente inferior a 0,1 ohm (Ω), y desde el punto de vista de la bobina de voz de conductor, es un cortocircuito cerca.

Del altavoz impedancia de la carga (impedancia de entrada) de $Z_\mathrm{load}$ Normalmente es alrededor de 4 a 8Ω, aunque otros altavoces impedancia están disponibles, a veces tan bajo como 1Ω.

El circuito de amortiguación

El voltaje generado por la bobina de voz móvil las fuerzas actual a través de tres resistencias:

• la resistencia de la bobina de voz de sí mismo;
• la resistencia del cable de interconexión; y
• la resistencia de salida del amplificador.

Efecto de la resistencia de la bobina de voz

Este es el principal factor en la limitación de la cantidad de amortiguación que puede lograrse eléctricamente, porque su valor es mayor (digamos entre 4 y 8 Ω, típicamente) que cualquier otra resistencia en el circuito de salida de un amplificador que no utiliza un transformador de salida (casi cada amplificador de estado sólido en el mercado de masas).

Flyback de un altavoz actual es disipada no solamente a través del circuito de salida del amplificador, sino también a través de la resistencia interna en el altavoz del mismo.

Incluso si la resistencia del cable del altavoz y el amplificador es Ω 0, el orador todavía enfrenta la resistencia del alambre de la bobina de su propia voz.

Por lo tanto, no son significativamente diferentes de 50 valores del factor de amortiguación por encima de 50 o más. Para valores más altos del altavoz de amortiguación de unos 50 años, actual altavoz amortiguación ya no aumenta en todo lo que puede confirmarse por un doble ciego / B escuchando la prueba, o medido.

Efecto de la resistencia del cable

El factor de amortiguación es afectado en cierta medida por la resistencia de los cables de altavoz. Cuanto mayor sea la resistencia de los cables de altavoz, cuanto más bajo el factor de amortiguación. Cuando el efecto es pequeño, se llama tensión tender un puente sobre. $Z_\mathrm{load}$ >> $Z_\mathrm{source}$.

Impedancia de salida del amplificador

Amplificadores de estado sólido modernas, que usan niveles relativamente altos de realimentación negativa para controlar la distorsión, tienen impedancias de salida extremadamente baja — una de las muchas consecuencias de la utilización de retroalimentación — y pequeños cambios en un valor ya bajo cambio total factor de amortiguación por solamente una cantidad pequeña y por lo tanto despreciable,.

Por lo tanto, altos valores del factor de amortiguación no, por sí mismos, dicen mucho sobre la calidad de un sistema; los amplificadores más modernos los tienen, pero no obstante varían en calidad. Dada la controversia que ha rodeado durante mucho tiempo el uso de la retroalimentación, algunos extender su aversión por los diseños de amplificador de retroalimentación negativa (NFB) (y así un alto factor de amortiguamiento) como una marca de mala calidad. Para ellos, tan altos valores implican un alto nivel de NFB en el amplificador.

Tubo amplificadores normalmente tienen mucho menores relaciones de retroalimentación y en cualquier caso, casi siempre tienen transformadores de salida que limitan la baja puede ser la impedancia de salida. Sus factores de amortiguación inferiores son una de las razones por las que muchos amantes de la música prefieren amplificadores del tubo. Tomado aún más, algunos amplificadores de tubo están diseñados para no tener en absoluto ningún NFB.

En la práctica

En un rango de menos de 1 a hasta unos 50, factor de amortiguación describe la capacidad para que el amplificador ayuda a controlar la oscilación del altavoz, expresando el grado al que el amplificador no ejerce una resistencia contra la corriente generada por el altavoz. Un factor de amortiguación de 50 es alto, indicando que la impedancia de salida del amplificador es insignificante en comparación con la resistencia interna del altavoz y el altavoz cableado.

Mayor amortiguación eléctrica del altavoz no es necesariamente mejor. Algunos altavoces de sonido mejor con amortiguación eléctrica inferior. Un factor de amortiguación inferior ayuda a mejorar la respuesta de graves del altavoz, que es útil si sólo se utiliza un único amplificador para toda la gama de audio. Por lo tanto, algunos amplificadores, amplificadores en particular desde los años 50, 60 y 70, cuentan con controles para variar el factor de amortiguación.

Un ejemplo de un amplificador vintage con un control de amortiguación es el Accuphase E-202, que tiene un interruptor de tres posiciones se describe en el siguiente fragmento de su manual de:

"Altavoz de amortiguación Control realza calidades tonales característicos de altavoces. El factor de amortiguación de amplificadores de estado sólido es generalmente muy grande e ideal para los altavoces de amortiguación. Sin embargo, algunos oradores requieren un amplificador con un bajo factor de amortiguación para reproducir sonido rico y pleno. El E-202 tiene un altavoz Control de amortiguación que permite elegir entre tres factores amortiguación e induce el máximo rendimiento posible de cualquier altavoz. Factor de amortiguación con una carga de 8 ohmios se convierte en más de 50 cuando este control está establecido en NORMAL. Asimismo, es 5 en posición media y 1 en posición suave. Permite elegir el sonido de altavoz que uno prefiere".

Por el contrario, en la amplificación de alta fidelidad moderno, la tendencia es a separar la señal baja y amplificarlo con un amplificador dedicado. A menudo, los amplificadores para bajos están integrados con el altavoz, una configuración conocida como el subwoofer activo. En una topología que incluye un amplificador dedicado para el bajo, el factor de amortiguación del amplificador principal no es relevante, y de los amplificadores para bajos también es irrelevante si el amplificador está integrado con el altavoz y el gabinete como una unidad, puesto que todos los componentes están juntos diseñados y optimizados para la reproducción de graves.

La amortiguación es también una preocupación en los amplificadores de guitarra (una aplicación en la que la distorsión es deseable) y baja amortiguación puede ser mejor. Amplificadores de guitarra numerosas tienen controles de amortiguación y la tendencia a incluir esta característica ha ido en aumento desde la década de 1990. Por ejemplo el Marshall Valvestate 8008 montados en rack amplificador estéreo dispone de un interruptor entre modo "Valvestate" y "lineal":

"Linear/vEstado selector. Deslice para seleccionar lineal o serie Valvestate rendimiento. El modo serie Valvestate da más tibia armónicos y la riqueza de tono, que es único en la etapa de potencia Serie Valvestate. Modo lineal produce un tono hi-fi altamente definido que da un carácter totalmente diferente al sonido y se adapte a ciertos estilos modernos "metales", o aplicaciones PA."

Esto es en realidad un control de amortiguación basado en negativo regeneración actual, que es evidente en el esquema, donde el mismo switch está rotulado como "Power Mode: corriente/voltaje de salida". El modo "Valvestate" introduce negativo regeneración actual que plantea la impedancia de salida, disminuye el factor de amortiguación y altera la respuesta de frecuencia, de manera similar a lo que ocurre en un amplificador a válvulas. (Contrariamente a la afirmación en el manual, esta topología del circuito ha aparecido en numerosos amplificadores de estado sólido de la guitarra desde la década de 1970.)

Véase también

• Impedancia
• Impedancia de entrada
• Impedancia de salida
• Circuito RLC
• Divisor de tensión
• Mediciones del sistema de audio
• Amortiguación
• Amplificador de auriculares

Referencias

• Julian L Bernstein, sistemas de Audio p364, pub John Wiley 1966

Enlaces externos

• Radio electrónica - diciembre de 1954 y de 1955 enero, D. J. Tomcik, Eslabón perdido en la operación de altavoz
• Legendario Audio clásicos del Marantz. Ben Blish, Factor de amortiguamiento
• Audioholics. AV Universidad. Tecnología de amplificador. Dick Pierce, Factor de amortiguación: efectos sobre la respuesta del sistema
• Readers. Studyhall. Chuck McGregor, ¿Qué es humedeciendo el altavoz?
• 8 ohmios de entrada salida y 150 ohmios - ¿qué es eso?

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