Напряжение линейного выхода. Что за зверь такой

кто этот мистический тип Гари??? Чеж вы его так боитесь?

[QUOTE=Шпунтик;505932]Почему измерять напряжение на линейном выходе - занятие, не имеющее глубокого смысла

издание второе
дополненое, переработанное


короткий ответ:
потому, что каждый производитель аппаратуры, заинтересован в том, чтобы его аппаратура смогла занять свое место в типовой системе, а для этого ему необходимо обеспечить совместимость (в том числе и по уровням входов/выходов), т.е. следовать неким устоявшимся нормам или (пусть и де-факто) "стандартам".
Таким образом, приобретая компонент системы с некоей стандартной функцией (в данном случае, линейным выходом) можно быть уверенным, что этот компонент будет совместим со стандартной (типовой) системой.
Исключения их этого простого (и выгодного всем) правила очень редки.


более детальный ответ(за неимением времени, тезисный):

всё многообразие аппаратуры для простоты делим на "источники" (оснащенные линейным выходом) и "усилители" (с линейным входом)
совместимость источников с усилителями обеспечивается как степенью следования "стандарту" ("не меньше") так и некоторыми регулировками (обычно на усилителях)

но определимся для начала, что такое линейный выход и что за напряжение на нем измеряют.

Напряжения:
для систем переменного тока при измерении параметров (токов, напряжений) нужно указывать о каком именно именно значении параметра идет речь (например, о среднем, действующем/эффективном, амплитудном/максимальном или о размахе)
по умолчанию принято, что измеряются и приводятся значения действующих напряжений, но правилом хорошего тона считается указание типа измеряемого напряжения и условий измерения.

Далеко не все производители следуют этим правилам и в своей документации могут (иногда, умышленно) привести цифровое значение параметра без уточняющего описание.
Это может запутать потребителя, ведь (для синусоидального сигнала) Uразмаха = 2* Uмакс = 2.8*Uэфф (Urms).
Скажем, написано "5 Вольт", но это может означать как 5 / 2.8 = 1.8 Вольт действующего напряжения если "5 Вольт" - это размах, так и честные 5 Вольт (что маловероятно, поскольку для формирования и передачи таких уровней требуются специальные схемы питания и усиления). Разница - в разы.
Тут, вроде бы, можно взять и померять интересующее напряжение, но, к сожалению, эта несложная процедура лишь "уточнит" значение, но не закроет вопрос совместимости (если он стоит).
Почему - см. ниже.

Линейный выход:
Дать единственно верное определение термину "линейный" невозможно. Исторически оно менялось и в разное время акценты делались на различных параметрах.
"Честный" линейный выход - это выход для нерегулируемого (ни по какому параметру), предусиленного (по напряжению и мощности) до некоторого оговоренного уровня, линейно зависящего от входного в данный блок, сигнала.
Соответственно, линейный вход - это вход для сигналов с линейного выхода.

На практике нерегулируемость часто не соблюдается и, как следствие, основным признаком "линейности" в обиходе считаются параметры напряжения и выходного сопротивления для линейного выхода.


Стандарты разных лет, разных стран и для различной аппаратуры по разному определяют эти параметры, но можно принять некие средние, "нейтральные" значения, удовлетворяющее большинство бытовых применений (в т.ч. автозвуковых):
выходное сопротивление линейного выхода: не более 1кОм
номинальное напряжение линейного выхода: 0.5 Вольт (эфф) (0.7 Вольт (ампл) ; 1.4 Вольт (размах))

исторически это напряжение приявязано к физическим особенностям типового источника (звукосниматель), но и современные "источники" (ЦАПы) формируют напряжения порядка 1 Вольт (эфф), поэтому можно ориентироваться на эту цифру (не меньше) для любых "линейных" или почти линейных выходов.

Максимальное напряжение на линейном выходе может сильно отличаться от номинального (скажем, в 5-7 раз). Это делается, в основном, для повышения помехозащищенности при передаче сигналов по линиям связи. Как следствие, линейные входы должны иметь возможность принимать сигналы высоких уровней, причем не только "терпеть" их (перегрузочная способность входа), но и работать с ними штатно. Такой диапазон уровней входных сигналов уже требует введения схем регулировки для нерегулируемых (по начальной идее) "линейных" соединений.


Линейный вход:
Как уже говорилось, линейный вход - это вход для сигналов с линейного выхода, т.е. вход на который подается не требующий никаких дополнительных обработок и коррекций, уже готовый для последней стадии усиления (или другой обработки в соответствии с основной функцией) нормированный сигнал.

Учитывая широкий диапазон уровней линейных выходов производители устройств с линейным входом облегчают (вынуждены) себе и потребителям жизнь введением различных регулировок. К сожалению, принцип действия этих регулировок не всегда очевиден.
Для получения номинальной мощности при фиксированном коэффициенте усиления основного каскада усиления можно использовать как пассивный регулятор (делитель напряжения), так и предварительный усилитель с переменным коэффициэнтом усиления. В любом случае, самый первый каскад усилителя имеет чувствительность (достаточное для работы всего усилителя напряжение), определяемую схемотехникой этого каскада и составляющую, как правило, доли вольта (0.1 - 0.2 Вольт). Поскольку напряжение на линейном входе заведомо больше этого значения, то может быть использован только входной делитель, но иногда чувствительность входа намеренно загрубляют (может быть полезно для помехоустойчивости) и вводят каскад с регулируемым усилением.
Производители не обязательно указывают тип регулировки (Sens или Gain) или указывают его неправильно, а он важен. Например, значение параметра "сигнал/шум" усилителя зависит от положений его регуляторов и от уровней входного сигнала. Неверная установка уровней и регуляторов (а иногда, редко, и несовместимость с источником) может привести к пресловутому "шипению" усилителя и, как следствие, расстройству нервов.


Как мерять:
Здесь некоторые остроумные товарищи предлагали мерять напряжение ... вольтметром. Не будем их раастраивать, последуем их глубокомысленной рекомендации.
Широкодоступные вольтметры (практически все стрелочные и современные цифровые тестеры/мультиметры) измеряют действующее значение синусоидального напряжения в широком диапазоне частот (для определенности можно выбрать из "стандартного" набора: 50, 400 или 1000 Гц)

Кроме, собственно, вольтметра и линейного выхода нам понадобится некоторая ловкость, чтобы исхитриться и заставить линейный выход сформировать сигнал, который нужно мерять. Здесь нас могут ждать трудности, в т.ч. непреодолимые...
Дело в том, что измеряемое вольтметром напряжение будет меняться вместе с громкостью и записью.
Значит, нужно договориться о способе измерения: выбрать эталонную запись и условия измерения.

Логично за эталонную запись принять запись синусоидального сигнала максимальной для данного источника амплитуды, т.е. 0dB
для CD-проигрывателя это сделать несложно, а вот для магнитофона или радиоприемника - уже сложнее. Ограничимся проигрывателем CD, найдем на тестовом диске трек с записью сигнала Full Scale (0dB; FS).

С условиями измерения дело обстоит хуже. Регулируемость линейного выхода портит всю малину, поскольку неизвестно при каком уровне громкости (и других регуляторов) производить измерения. Допустим, что все регулировки (балансы, эквалайзеры, улучшайзеры и т.п.) можно отключить или поставить в "единичное"/нейтральное положение, но с громкостью вопрос остается, поскольку для установки "правильной" (т.е. самой "чистой", "качественной") громкости необходимо знать конкретный способ реализации регулятора громкости в данном аппарате. В 90% случаев этот способ неизвестен. И, следовательно, невозможны надежные измерения.
O.K. У нас остается вариант установить максимальную громкость. Допустим, что нам повезло и мы не напоролись на ограничения сигнала (в 90% случаев это не так) и прочую нелинейность и, как следствие, его (сигнала) искажение. Теперь иможно мерять. Здесь могут быть сюрпризы (слишком малые или слишком большие относительно ожидаемых значения), но цифра получена и это радует. В любом случае, эта цифра попадет в диапазон регулировок усилителя (и зачем мы тогда меряли?) Но, допустим, эта цифра 3 Вольта (эфф). Поможет ли она нам жить? Поможет, но только до момента установки всех регулировок в осмысленное положение (при этом уровень напряжение может измениться в любую сторону, причем быть частотнозависимым) и до включения типовой (далекой от Full Scale, т.е. от 0dB) записи. Это конец (приехали)


Что делать с измеренным значением:
в подавляющем большинстве случае - ничего
просто знать о нем и внутренне радоваться этому знанию
ведь определить чувствительность линейного входа усилителя (а, тем более, зависимость его параметра "сигнал/шум" от положения и типа регуляторов) уже не так просто.

Остается следовать многократно опубликованным на автозвуковых форумах несложным практическим рекомендациям по обеспечению оптимальной совместимости компонентов (т.н. "настройке гейнов").



Итого, основные проблемы:
- регулируемость "линейных" выходов
- отсутствие в документации указаний на тип измеряемого параметра (действующее значение, rms)
- неопределенная методика измерений выходного напряжения для источника и диапазонов чувствительности или общего коэффициэнта усиления для усилителей
- разный способ регулировки в усилителях (Чувствительность/Усиление : Sensitivity/Gain)
- разные подходы к регулировке громкости (и ее индикации) в источниках (цифровые/аналоговые, нормированные/ненормированные, с доп. усилением/без него)
- ненормированный уровень записи на носителях (кассетах, дисках)

----
прошу прощение за краткость изложения этой обширной темы
всё на бегу, многое, наверняка, упустил
как всегда, не хватает времени[/QUOT




Добрый день, Шпунтик. Очень понравилась ваша статья о линейных входах и выходах. И у меня сразу же появилось пара - тройка вопросов. Шпунтик, будьте так добы, ответте мне на них пожалуйста, просто очень нужно. Шпунтик, у меня есть синтезатор, на задней стенке синтезатора есть надписи LINE IN и LINE OUT, и под каждой надписью есть по два линейных входа. Под входом LINE IN написано R и L/MONO. А под входом LINE OUT тоже написано R и L/MONO. Линейный вход LINE IN имеет входной импеданс: 9,0 кОм и входное напряжение: 200мВ. А линейный выход LINE OUT имеет выходной импеданс: 2,3 Ом. и выходное напряжение: макс. 1,8 В. (среднеквадр.) Шпунтик, скажите пожалуйста, почему эти значения напряжения и сопротивления на входах и выходах такие разные???? Нормально ли это??? Также хочу спросить, вот имея такие параметры напряжения и сопротивления, могу ли я подключать достаточно серьёзные "агрегаты" к ним, а не "детские игрушки"??? Ну и для чего конкретно можно использовать эти входы и выходы, т. е. что к ним можно подключать??? Вот такие мои вопросы. Шпунтик, надеюсь они Вам понятны. Заранее благодарю Вас за ответы. И если Вам не трудно, то напишите пожалуйста ответы на мой почтовый ящик - Dimakash1@gmail.com Всего доброго, до свидания. Дмитрий

Добрый день! О, Великие и могучие гуру звука, повелители децибелов и линейных выходов. Восхищаюсь вашей силой и умом. Но вынужден присоединится к словам E398Ant , то что всё это жуткая и скучная ботаническая хрень, которой замусорили всю тему (к тому же сто раз повторённую). Вопрос ТС остался не раскрытым. Если б я с подобной проблемой не столкнулся, то молчал бы сейчас. Проблема эта действительно существует и дело тут не в усилителе. вопрос был такой

Почему же на новой сигнал слабее? Или может причина в чем другом?

Ответить на этот вопрос попробую со своей точки. двд магнитолы для нормального звука не годятся,ну может за исключением каких-то дорогих. нужна хорошая магнитола с хорошей звуковой картой на нормальной микросхеме, ну или на крайняк http://www.intelauto.ru/catalog/item/11854.html

Сообщение от Vladimir

только каку в сигнал добавит

Добавит, НО в том случае если сигнал от головы мизерный, но я не думаю что там совсем так плохо, что касается выходного уровня. Расскажу опыт который я ставил лично, вместо линейного выхода с головного устройствая использовал такую вешь, Преобразователь высокоуровнего сигнала в RCA
результат меня поразил, саб играл чисто, а мощность такая что содрогало всё в грудной клетке, а не тот колхозный бас от которого уши закладывает и бампера откручиваются... поскольку использовать такую вещь с магом у которого есть линейки для саба со срезами по частоте и возможности регулировки тембра я счёл кощунством, поскольку такая конструкция потерпела фиаско, значит нужно как-то искать решение в усилении линейников мага