Perché condensatori e resistori di valore diverso suonano in modo diverso nello stesso circuito amplificatore?

Ho due domande ...

1. Ho visto che condensatori di diverso valore in un circuito amplificatore, suonano diversi ... Ad esempio, un circuito amplificatore con un condensatore 470uf, ha più bassi e alti ... Un condensatore 1000uf, ha una distribuzione uniforme delle frequenze più o meno ... Un condensatore da 330uf suona come se fosse più focalizzato sulla voce ... mid range ...

Quindi, qual è la vera ragione per cui suonano come fanno? In senso fisico o meccanico o elettronico ...

2. In una configurazione di chitarra elettrica e amplificatore ... L'introduzione di un valore di resistenza, tra l'amplificatore e la chitarra, cambia il modo in cui la chitarra suona ... Ho provato molti valori, alcuni dei quali sono 330k, 470k e altri in quello range ... Perché questa configurazione si comporta come un equalizzatore? La resistenza che collego si trova nei terminali positivi, non in quelli di terra ...

Questo sembra funzionare anche in un lettore cd per un sistema musicale ... I resistori diventano come preset di equalizzatori musicali ...

Capisco che stiamo cambiando l'impedenza, ma perché suonano così diversi a impedenze diverse ...?

Esempio di circuito:

L'impedenza (pensala come resistenza) di un condensatore cambia con la frequenza del segnale che passa attraverso. Più bassa è la frequenza (suoni dei bassi) maggiore è l'impedenza.

L'impedenza del condensatore dipende anche dal suo valore. Un condensatore con un valore più alto avrà un'impedenza inferiore rispetto a un condensatore con un valore più basso. Per la stessa frequenza, un condensatore di piccolo valore rappresenta più resistenza rispetto al condensatore di grande valore.

Per ottenere più bassi, è necessario utilizzare un condensatore più grande in serie con l'altoparlante.

C1 nel tuo circuito è lì per bloccare la corrente continua dall'amplificatore. A CC, un condensatore è molto vicino a un circuito aperto - CC non può passare.

Il passaggio è tuttavia graduale. Il condensatore non blocca solo la corrente continua. Impedisce anche il flusso di altre frequenze. Più bassa è la frequenza, più è bloccata.

Ad un certo punto non è più evidente. Per lavorare con i filtri (la combinazione condensatore / altoparlante è un filtro passa-alto), questo punto è definito come il punto in cui l'ampiezza è ridotta della metà (ovvero -3 dB).

Non ho intenzione di calcolare il taglio di un filtro - ci sono molte spiegazioni sul web che vanno in molti più dettagli di quanto io voglia.

Per l'altro lato (il resistore cambia suono,) dobbiamo guardare gli induttori.

I pickup sulla tua chitarra sono induttori - praticamente solo bobine di filo.

Gli induttori sono l'opposto dei condensatori. Gli induttori lasciano passare la corrente continua, ma la loro impedenza aumenta con l'aumentare della frequenza. Inoltre aumenta all'aumentare del valore dell'induttore.

Non stai modificando l'impedenza dell'induttore (pickup).

Quando si cambia la resistenza sull'amplificatore, si modifica il carico sull'induttore.

Un resistore collegato attraverso l'induttore forma un divisore di tensione. Il modo in cui la tensione viene divisa tra il pickup e il resistore dipende dalla frequenza del segnale - l'impedenza dell'induttore cambia con la frequenza che cambia il modo in cui la tensione viene suddivisa tra l'induttore e il resistore.

La combinazione della bobina e della resistenza forma un filtro passa basso. Rimuove le alte frequenze.

Il punto (frequenza) in cui questo inizia a essere evidente dipende dal resistore che carica la bobina. Un resistore di valore superiore consente il passaggio di più alte frequenze. Abbassando il valore del resistore si abbassa la frequenza con cui si sente una differenza.

Un'altra cosa che accadrà è che il resistore cambia anche l'ampiezza del segnale presentato all'amplificatore. Una resistenza più alta significa meno segnale che arriva all'amplificatore, il che si traduce in un'uscita più silenziosa.

Una resistenza inferiore significa più segnale all'amplificatore, che fornisce un'uscita più forte.

Per un chitarrista, c'è anche l'interessante possibilità di distorsione. Fornisci così tanto di un segnale di ingresso che la produzione del segnale amplificato richiederebbe una tensione maggiore dell'alimentazione dell'amplificatore.

Quando ciò accade, la tensione di uscita si "attacca" alla tensione di alimentazione fino a quando il segnale di ingresso è più piccolo.

Questo è noto come clipping ed è una cosa negativa in un amplificatore generale, ma può essere utile per un chitarrista.

L'induttanza di un pickup per chitarra elettrica risuona con la capacità del cavo che alimenta l'amplificatore. Se l'impedenza dell'amplificatore è molto alta (un tubo a vuoto o FET), la risonanza produce un picco di alta frequenza nella risposta in frequenza. Se l'impedenza dell'ingresso dell'amplificatore è bassa, il picco di risonanza viene smorzato, quindi si verifica una perdita di alte frequenze. Un altoparlante per chitarra non ha un tweeter per produrre alte frequenze, quindi viene utilizzato il picco risonante.

Ecco un grafico dell'altezza del picco con diverse impedenze di ingresso dell'amplificatore:

Le chitarre sono un po 'una fonte divertente, poiché il trasduttore ha un'impedenza di uscita elevata (e generalmente altamente induttiva).

Ciò significa che è altamente sensibile al caricamento capacitivo e non ci vuole molto per mettere una risonanza nella banda audio.

L'aggiunta della resistenza in serie modifica la Q di tali risonanze e quindi cambia il tono.

Probabilmente scopriresti che la resistenza aggiuntiva in serie fa più differenza all'estremità della chitarra del cavo quindi all'estremità dell'amplificatore (dove la capacità del cavo non può essere isolata) e che fa di nuovo più differenza per una chitarra che ha il controllo del volume del corpo a gomito (minore resistenza di shunt, quindi la Q è di nuovo più alta).

Non puoi pensare a un pickup per chitarra come a una fonte di tensione classica, sono troppo lontani da quello per la sorgente di tensione in serie con un modello di resistenza di una sorgente audio da applicare.

Ora per quanto riguarda le calotte elettrolitiche in un amplificatore, dipende molto da quali stiamo discutendo, il blocco DC in una rete di feedback (o, ad esempio, dal controllo del guadagno di un amplificatore microfonico in stile strumentazione) apporterà notevoli cambiamenti, principalmente a la posizione dell'angolo a bassa frequenza, mentre un cappuccio di accoppiamento (a condizione che sia sufficientemente grande da evitare lo sviluppo della tensione del segnale) è generalmente non critico.

Vorrei avvertire che quando si lavora sull'audio, l'orecchio è uno strumento puramente schifoso per i confronti, sul serio, il modo in cui si ascoltano le cose da un giorno all'altro (soprattutto dopo aver lavorato su alcune cose per alcune ore) è così variabile. Devi ascoltare ovviamente, ma capire ciò che senti proviene dalla misurazione, per fortuna questo è più facile ed economico di quanto non sia mai stato, ottenere una scheda audio per PC decente e alcuni software di misurazione, lavoro fatto.

Per quanto riguarda il cappuccio di accoppiamento dei diffusori, i diffusori hanno un'impedenza piuttosto variabile e questo interagisce con il cappuccio per modificare la risposta in frequenza, i diffusori non sono generalmente resistori puri nella realtà, quindi l'approccio normale è solo quello di rendere enorme il tappo in modo che eventuali interazioni sono al di sotto della banda audio, 1000uF è buono per la maggior parte delle cose della gamma completa.

Perché stai modificando le frequenze nel tuo circuito. Un filtro passa banda potrebbe essere convertito in un passaggio alto (o un filtro di frequenza di taglio troppo alto) semplicemente cambiando un condensatore o una resistenza (taglio = 1/2 * pi R C). In realtà è così che funziona un altoparlante, gli alti sono un filtro passa alto, i bassi sono un filtro passa basso e il mezzo è un filtro passa banda, queste diverse frequenze genereranno suoni diversi. Quanto è facile ascoltare il suono? Dipende dal circuito, dagli amplificatori (sto parlando del segnale, diciamo tensione), da quanto facilmente può trasmettere (o amplificare) le vibrazioni (in termini di progettazione meccanica), ecc.

Walt Jung e Bob Pease hanno dimostrato che ci sono differenze sonore o di forma d'onda nei condensatori. Alcuni articoli di ricerca concludono che la differenza è la capacità di spremere il dielettrico al variare delle tensioni, quella spremitura che provoca una spaziatura ridotta tra le piastre e un relativo aumento della capacità.

Pertanto vetro e aria e alcuni condensatori di plastica contribuiscono a cambiamenti sonori minimi.

JRE ha una risposta abbastanza buona. I resistori hanno una risposta lineare su tutte le frequenze. Condensatori e induttori cambiano l'impedenza al variare della frequenza. I condensatori passano frequenze più basse e i conduttori passano frequenze più basse. La combinazione crea un filtro di varie frequenze. Una rete di vari componenti determinerà non solo la frequenza di risonanza, ma le sue armoniche, che sono il comportamento a intervalli come metà o doppio della frequenza. Un'onda sinusoidale pulita in un semplice circuito di condensatori o induttori avrà una risposta facile da visualizzare. Ciò che deve essere preso in considerazione è l'impedenza della sorgente, l'impedenza di carico e la rete che si sta aggiungendo. Ricorda che nessuno dei tuoi componenti è perfetto. Gli amplificatori, sia pre che power, non hanno una risposta in frequenza lineare. Anche cose come il calore e la qualità dei materiali tendono a rendere le cose meno lineari. Non sono un chitarrista, ma ho l'elettronica. Se sei interessato a creare il tuo strumento sonoro, prova a costruire una rete bridge. Possono essere estremamente sensibili. Se vuoi essere creativo, potresti anche mettere alcuni componenti attivi in ​​un bridge.