Почему конденсаторы и резисторы разных значений звучат по-разному в одной и той же схеме усилителя?

У меня два вопроса ...

1. Я видел, что конденсаторы с разными значениями в цепи усилителя звучат по-разному. Например, схема усилителя с конденсатором 470 мкФ имеет больше низких частот и высоких частот ... Конденсатор емкостью 1000 мкФ имеет более или менее равномерное распределение частот ... 330 мкФ конденсатор звучит так, как будто он больше фокусируется на вокале ... среднего диапазона ...

Итак, что является реальной причиной их звучания так, как они делают? В смысле физики или механики или электроники ...

2. В настройках электрической гитары и усилителя ... Введение значения резистора между усилителем и гитарой изменяет звучание гитары ... Я пробовал множество значений, некоторые из которых, 330k, 470k и другие в этом диапазон ... Почему эта установка действует как эквалайзеры? Резистор, который я подключаю, находится на положительных клеммах, а не на заземлении ...

Похоже, что это работает в проигрывателе компакт-дисков для музыкальной системы ... Резисторы становятся как пресеты музыкальных эквалайзеров ...

Я понимаю, что мы меняем импеданс, но почему они звучат так по-разному при разных импедансах ...?

Пример схемы:

Импеданс (воспринимайте его как сопротивление) конденсатора изменяется в зависимости от частоты проходящего сигнала. Чем ниже частота (басовые звуки), тем выше сопротивление.

Полное сопротивление конденсатора также зависит от его значения. Конденсатор с более высоким значением будет иметь более низкий импеданс, чем конденсатор с более низким значением. Для той же частоты конденсатор с малым значением представляет большее сопротивление, чем конденсатор с большим значением.

Чтобы получить больше басов, вы должны использовать последовательно подключенный конденсатор с динамиком.

С1 в вашей цепи есть для блокировки постоянного тока от усилителя. При постоянном токе конденсатор находится очень близко к разомкнутой цепи - постоянный ток не может пройти.

Однако переход происходит постепенно. Конденсатор не просто блокирует постоянный ток. Это также препятствует потоку других частот. Чем ниже частота, тем больше она заблокирована.

В какой-то момент это уже не заметно. Для работы с фильтрами (комбинация конденсатор / громкоговоритель является фильтром верхних частот), эта точка определяется как точка, где амплитуда уменьшается вдвое (это -3 дБ.)

Я не собираюсь вдаваться в расчет отсечки фильтра - в Интернете есть множество объяснений, которые описывают гораздо больше деталей, чем я хочу.

С другой стороны (резистор меняет звук), мы должны смотреть на катушки индуктивности.

Пикапы на вашей гитаре - это индукторы - в основном, катушки провода.

Индукторы являются противоположностью конденсаторов. Индукторы просто пропускают постоянный ток, но их сопротивление возрастает с увеличением частоты. Он также повышается при увеличении значения индуктора.

Вы не меняете импеданс индуктора (пикап.)

Когда вы меняете резистор на усилителе, вы меняете нагрузку на индуктор.

Резистор, подключенный через индуктор, образует делитель напряжения. То, как напряжение распределяется между датчиком и резистором, зависит от частоты сигнала - импеданс индуктора изменяется с частотой, которая изменяет распределение напряжения между индуктором и резистором.

Комбинация катушки и резистора образует фильтр низких частот. Удаляет высокие частоты.

Точка (частота), где это начинает становиться заметной, зависит от нагрузки резистора на катушку. Резистор с более высоким значением позволяет пропускать более высокие частоты. Понижение значения резистора понижает частоту, на которой вы можете услышать разницу.

Другое дело, что резистор также изменяет амплитуду сигнала, подаваемого на усилитель. Более высокое сопротивление означает меньшее поступление сигнала на усилитель, что приводит к более тихой выходной мощности.

Более низкое сопротивление означает больше сигнала для усилителя, который дает более громкий выход.

Для гитариста также есть интересная возможность искажения. Вы предоставляете так много входного сигнала, что для получения усиленного сигнала потребуется больше напряжения, чем для питания усилителя.

Когда это произойдет, выходное напряжение будет «прилипать» к напряжению источника питания, пока входной сигнал не станет меньше.

Это известно как отсечение, и это плохо в общем усилителе, но может быть полезно для гитариста.

Индуктивность электрогитары совпадает с емкостью кабеля, питающего усилитель. Если импеданс усилителя очень высок (вакуумная трубка или полевой транзистор), то резонанс создает высокочастотный пик в частотной характеристике. Если импеданс входа усилителя низкий, то резонансный пик затухает, так что происходит потеря высоких частот. Гитарный динамик не имеет твитера для воспроизведения высоких частот, поэтому вместо него используется резонансный пик.

Вот график высоты пика с различными входными импедансами усилителя:

Гитары - немного забавный источник, поскольку преобразователь имеет высокий (и, как правило, высокоиндуктивный) выходной импеданс.

Это означает, что он очень чувствителен к емкостной нагрузке, и для создания резонанса в звуковом диапазоне не требуется много.

Добавление последовательного сопротивления изменяет добротность любых таких резонансов и, таким образом, меняет тон.

Вы, вероятно, обнаружите, что дополнительное последовательное сопротивление имеет большую разницу на конце гитарного кабеля, чем на конце усилителя (где емкость кабеля не может быть изолирована), и что оно снова имеет большее значение для гитары, которая имеет регулятор громкости на корпусе. коленчатый (меньше сопротивление шунта, поэтому Q снова выше).

Вы не можете думать о гитарном датчике как о классическом источнике напряжения, он слишком далек от того, чтобы источник напряжения последовательно подключался к резисторной модели аудиоисточника.

Что касается электролитических колпачков в усилителе, то очень сильно зависит от того, какие из них мы обсуждаем, блок постоянного тока в сети с обратной связью (или, например, от регулировки усиления микрофонного усилителя инструментального стиля) внесет заметные изменения, главным образом в низкочастотное угловое положение, в то время как соединительный колпачок (при условии, что он достаточно большой, чтобы избежать появления на нем напряжения сигнала), обычно не является критическим.

Я хотел бы предупредить, что при работе со звуком ухо является чисто дерьмовым инструментом для сравнения, если серьезно, то, как вы слышите вещи один день за другим (особенно после того, как вы работали над вещами в течение нескольких часов), просто настолько изменчиво. Вы, конечно же, должны слушать, но понимание того, что вы слышите, исходит из измерений, к счастью, это проще и дешевле, чем когда-либо, получить приличную звуковую карту для ПК и некоторое программное обеспечение для измерений - работа сделана.

Что касается колпачка для подключения колонок, то у колонок довольно переменный импеданс, и он взаимодействует с колпачком для изменения частотной характеристики, а колонки обычно не являются чистыми резисторами в реальности, поэтому обычный подход состоит в том, чтобы сделать колпачок огромным, чтобы любые взаимодействия ниже звукового диапазона, 1000 мкФ хорошо для большинства вещей полного диапазона.

Потому что вы изменяете частоты в вашей схеме. Фильтр полосы пропускания может быть преобразован в фильтр верхних частот (или фильтр с слишком высокой частотой среза), просто заменяя конденсатор или сопротивление (отсечка = 1/2 * pi R C). На самом деле, именно так работает динамик, верхние частоты - это фильтр верхних частот, низкие частоты - это фильтр нижних частот, а середина - это фильтр полосы пропускания, эти разные частоты будут генерировать разные звуки. Насколько легко слушать звук? Это зависит от вашей схемы, усилителей (я говорю о сигнале, скажем, напряжении), от того, насколько легко он может передавать (или усиливать) вибрации (с точки зрения механической конструкции) и т. Д.

Уолт Юнг и Боб Пиз показали, что в конденсаторах есть различие в звуковой или волновой форме. В некоторых исследовательских работах делается вывод о том, что различие заключается в способности сжимать диэлектрик при изменении напряжений, что сжимает, вызывая уменьшенное расстояние между пластинами и связанное с этим увеличение емкости.

Таким образом, стекло и воздух, а также некоторые пластиковые конденсаторы вносят минимальные звуковые изменения.

У JRE довольно хороший ответ. Резисторы линейны по частотам. Конденсаторы и индукторы меняют сопротивление при изменении частоты. Конденсаторы пропускают более низкие частоты, а проводники пропускают более низкие частоты. Комбинация создает фильтр различных частот. Сеть различных компонентов будет определять не только частоту резонанса, но и его гармоники, которые являются поведением с такими интервалами, как половина или удвоение частоты. Чистая синусоида в простой цепи конденсатора или индуктора будет легко реагировать на визуализацию. Что необходимо учитывать, это сопротивление источника, сопротивление нагрузки и сеть, которую вы добавляете. Имейте в виду, что ни один из ваших компонентов не идеален. Усилители, как предварительные, так и мощные, не имеют линейной частотной характеристики. Такие вещи, как тепло и качество материалов, также делают вещи менее линейными. Я не гитарист, но я получаю электронику. Если вы заинтересованы в создании собственного звучащего инструмента, попробуйте построить мостовую сеть. Они могут быть чрезвычайно чувствительными. Если вы хотите проявить творческий подход, вы можете даже поместить некоторые активные компоненты в мост.