Mikilvægt hlutverk gárastærðar við að skipta um aflgjafa í hljóðbúnaði
Fyrir hljóðbúnað er gára rofaaflgjafa í rauninni tegund „hávaðamengunar“ sem sprautað er inn í kerfið. Stærð þess ákvarðar beint hljóðhlutfall-til-hljóðs og hreinleika hávaða í gólfi hljóðbúnaðarins og er einn af lykilþáttunum sem hafa áhrif á endanleg hljóðgæði. Óhófleg gára mun beint leiða til skerðingar á hljóðgæðum.
I. Hver er gára skiptiaflgjafa?
Fyrst þurfum við að skýra hugtökin. Skiptaaflgjafar umbreyta spennu á skilvirkan hátt með hátíðniskiptingu (venjulega tugir til hundruð kHz). Framleiðsla þeirra er ekki hreinn DC, heldur inniheldur tvo megin hávaðaþætti:
Gára: Orsökin af hátíðniskiptiaðgerðum rofastraumanna er reglubundin sveifla samstillt við skiptitíðnina. Tíðni þess er venjulega á skiptitíðni og harmonikum hennar.
Hávaði: Orsakað af topppúlsunum sem myndast af skiptismánum þegar -kveikt er á/slökkt-af, þetta er há-tilviljanakennd bilun með mjög ríka tíðnisamsetningu sem nær MHz-stiginu.
Í verkfræði og hversdagsumræðum er þetta tvennt venjulega nefnt sameiginlega sem "gára hávaði" eða einfaldlega "gára." „Gáran“ sem við vísum til hér að neðan vísar til þessa víðtæka hugtaks.
II. Hvernig hefur gára áhrif á hljóðbúnað? Merkjaslóð hljóðbúnaðar er mjög viðkvæm, sérstaklega hliðræn magnararás. Gára getur ráðist inn í merkjakeðjuna í gegnum ýmsar leiðir, með eftirfarandi sérstökum áhrifum:
1. Minnka hljóðhlutfall-til-merkja og búa til heyranlegan „gólfhljóð“
Vélbúnaður: Aflgjafi gára tengist beint við aflgjafapinna hljóðmagnarans í gegnum rafmagnslínurnar. Ef höfnunarhlutfall aflgjafa er ófullnægjandi, er þetta gára magnað og lagt ofan á hljóðmerkið.
Hljóðritanir:
Há-tíðnihvæs: Ef gáratíðnin er á heyranlegu sviðinu (undir 20kHz) eða harmonikkar hennar eru á heyranlegu sviði, gætirðu heyrt há-hvæsandi eða típandi hljóð þegar slökkt er á eða við lágt hljóðstyrk.
Lág-tíðni suð: Ef gáratíðnin er lág (td 100Hz/120Hz, frá leiðréttingu á neti), gætirðu heyrt lágt-hljóð "suð".
2. Framkallar röskun á milli mótunar og mengar meðal-tónn
Vélbúnaður: Þetta er alvarlegasta áhrifin sem auðvelt er að gleymast. Þegar sterkt hljóðmerki (eins og bassatrommuhljóð) og gára aflgjafa eru til staðar samtímis í magnara, á sér stað röskunarröskun.
Hljóðáhrif: Intermodulation röskun kynnir nýja tíðniþætti sem ekki eru til staðar í upprunalega hljóðmerkinu. Þessar nýju tíðnir falla á meðal-tíðnisviðinu, sem er viðkvæmt fyrir mannseyra, sem veldur því að hljóðið verður drullugott, óskýrt, skortir smáatriði og hefur ónákvæma staðsetningu á hljóðsviði. Jafnvel þótt þú heyrir ekki áberandi hvæsandi hávaða, þá er þessi skerðing á hljóðgæðum enn til staðar.
3. Truflun á viðkvæmum stafrænum hringrásum, sem veldur klukkukippi
Fyrirkomulag: Nútíma hljóðtæki (eins og DAC, stafrænir spilarar og DSP) nota blandaðar-merkjarásir. Stafrænu hlutarnir (eins og kristalsveiflur, PLL og stafræn viðmót) hafa mjög miklar kröfur um hreinleika aflgjafa. Gára truflar viðmiðunarspennu stafrænu rafrásanna, sem veldur klukkukippi.
Hljóðáhrif: Klukkukippur hefur bein áhrif á nákvæmni stafræns-í-hliðstæða umbreytingu, sem leiðir til þurrs, sterks, mjög stafræns hljóðs sem skortir orku. Jafnvel þó að hliðræni hlutinn sé vel-gerður, getur "óhreinn" aflgjafi eyðilagt afköst stafræna hlutans.
4. Áhrif á hreyfisvið og skammvinn svörun
Tilhögun: Við há-dýnamískt-svið tónsviðs (eins og hápunktur sinfóníu) eða samstundis háu-afli (eins og djúpum bassa), dregur magnarinn mikinn straum frá aflgjafanum. Ef gára aflgjafans eykst verulega við mikið álag mun það valda því að úttaksspennan hrynur í augnablikinu og veitir ekki magnaranum næga og hreina orku.
Hljóðflutningur: Hljóðið hljómar veikt og kraftlaust, með sterka tilfinningu fyrir þjöppun, skortir högg og högg.
III. Af hverju er Ripple sérstaklega mikilvægt fyrir hljóðbúnað?
Í samanburði við hefðbundnar línulegar aflgjafa eru skiptiaflgjafar skilvirkari, minni og mynda minni hita, sem gerir þær að kjörnum valkostum fyrir nútíma flytjanlegan og-afkastamikinn hljóðbúnað. Hins vegar, eðlislægir hátíðniskiptaeiginleikar þeirra gera gáruvandamálin meira áberandi.
Línuleg aflgjafi: Lág gáratíðni (venjulega 100/120Hz), tiltölulega auðvelt að sía út með einföldum síunarrásum, en óhagkvæm og fyrirferðarmikil.
Skiptaaflgjafar: Há gáratíðni, þó einnig auðvelt að sía, eru hátíðnihlutir þeirra auðveldlega tengdir við viðkvæmar rafrásir með sníkjurýmd og geislun, sem krefst mjög mikillar nákvæmni í hönnun og skipulagi.
Þess vegna er vel-hönnuð skiptiaflgjafi með afar lágri gáru grundvallaratriði fyrir háþróaðan-hljóðbúnað til að átta sig á afköstum hans.
IV. Hvernig á að mæla og velja?
Fyrir notendur hljóðbúnaðar og hönnuði, gaum að eftirfarandi:
Athugaðu tækniforskriftirnar: Frábær hljóðbúnaður tilgreinir venjulega gáruhljóðstig aflgjafa, svo sem < 10mVpp (millivolta toppur-til-hámarks). Því lægra sem gildið er, því betra. Hár-vörur geta náð < 1mVpp.
Hönnunarsjónarmið:
Framúrskarandi síunarrásir: Notaðu fjöl-þrepa LC síun og notaðu há-afkastamikil fjölliðaþétta og ferrítperlur.
Gott PCB skipulag: Lágmarkaðu skiptilykkjusvæðið og einangraðu líkamlega viðkvæmar hliðstæðar rafrásir frá skiptingu hávaða.
Notaðu LDO þrýstijafnara: Bættu LDO við hliðrænu og stafrænu mikilvægu hlutana eftir að skipta aflgjafaþrepið, notaðu afar hátt höfnunarhlutfall aflgjafa til að sía enn frekar.
Hlíf: Málmhlíf yfir aflgjafaeininguna til að koma í veg fyrir hávaðageislun.
Samantekt: Gárunarstærð skiptiaflgjafans gegnir mikilvægu hlutverki við að ákvarða „bakgrunnshreinleika“ hljóðbúnaðar. Þó að það stuðli ekki beint að „góðu hljóði“, virkar óhófleg gára sem samfelld uppspretta truflana, rýrir hljóðgæði kerfisbundið og yfirgripsmikið með því að hækka hávaðagólfið, innleiða röskun á milli mótunar og auka klukkukipp, sem gerir hljóðið óhreint, dauft og kraftmikið takmarkað.
Þess vegna, hvort sem þú kaupir hljóðbúnað eða velur utanaðkomandi aflgjafa, þá er lítill-gára, hár-hreinleiki aflgjafi nauðsynlegt en ekki fullnægjandi skilyrði til að tryggja að búnaðurinn skili áætluðu hljóðgæðastigi. Á háa-hljóðsviðinu liggur mikilvægi „valda á aflgjafa“ í einum af kjarnaþáttum baráttunnar gegn gárahljóði.
