Ses transformatörü

Transformatör nedir?

Bir transformatör, elektromanyetik indüksiyon yoluyla iki veya daha fazla devre arasında enerjiyi aktaran statik bir elektrikli cihazdır. Transformatör olabilir kadar adım ya da aşağı adım sinyal voltajı. Transformatörün birincil ve ikincil sargılar arasında doğrudan bir bağlantısı yoktur, elektromanyetik indüksiyon kullanılarak aktarılan elektrik enerjisi. Birincil ve ikincil arasındaki bu izole özellik nedeniyle, transformatör birincil ve ikincil arasında elektriksel izolasyonlar sağlar, yani giriş ve çıkıştan veya tam tersi. Transformers ile ilgili ayrıntılı makaleyi ele aldık.

Ses Transformatörü

Bir Transformatör, sinüzoidal bir giriş sinyali alır ve bunu bir çıkış sinyaline dönüştürür. Bu dönüşüm sürecinde, bu ikisi arasında fiziksel bağlantı yoktur. Bu dönüşüm aslında manyetik bir demir çekirdeğin etrafına sarılmış iki veya daha fazla yalıtılmış bakır tel bobin (sargı olarak adlandırılır) ile gerçekleşir.

Ses Transformatörü bu izolasyon özelliğini kullanır ve transformatörün giriş tarafı amplifikatör sistemi ile çıkış hoparlörleri veya ses devresi arasında izolasyon oluşturur. Bu durumda, birincil ve ikincil sargı dönüşleri oranı 1: 1'e sabitlenir. Bu nedenle, trafo voltajı veya akım seviyesini değiştirmez. Yalnızca Giriş amplifikatörleri ile çıkış hoparlör sistemi arasında izolasyon yaratır.

İzolasyon transformatörü dışında, giriş AC sinyaline bağlı olarak çıkış voltaj seviyesini değiştirecek başka bir ses transformatörü de vardır. Hoparlör çok büyük bir yüktür ve uygun ses titreşimi üretmek için gerekli akımı ve gerilimi sağlaması gerekir. Yükseltme özelliğine sahip bir Ses transformatörü, üzerinden bir yük sürmek için voltajı veya akım seviyesini yükseltir. Aynısı Stepdown trafosu için de olur. Artan akım çıkışı ile voltajı yüksekten düşüğe çevirir.

Ses transformatörü ayrıca empedans eşleştirme özellikleri sağlar. Bir devrenin veya cihazın çıkışı doğrudan başka bir cihazın girişine bağlandığında, cihaz çıkış empedansının ve cihaz giriş empedansının her ikisinin de eşleşmesi çok önemlidir. Bir empedans eşleştirme transformatörü bu özelliği sağlar ve düşük empedanslı bir hoparlörü çalıştırmak veya başka bir düşük empedans cihazını beslemek için daha yüksek empedans çıkışını daha düşük empedansa dönüştürür.

Ses Trafosu Çalışması ve Yapısı

Bir Ses transformatörünün birincil ve ikincil bobini arasında fiziksel bir bağlantısı olmamasına rağmen, transformatör bu iki sargı arasında çift yönlü özellik sağlar. Aynı birincil tarafı ikincil ve ikincil olarak da kullanabiliriz. Böyle bir durumda, transformatör bir yönde sinyal kaybı ve ters yönde sinyal kazancı veya tersi sağlar.

Ses transformatörü, 20 Hz ila 20 kHz arasındaki frekanslarda çalışır. Bu nedenle, bir Ses transformatörünün çalışması çok daha geniş bir frekans aralığına sahiptir.

Yukarıda tartışıldığı gibi, ses transformatörü Empedans dengeleme tekniğini kullanır. Maksimum güç aktarımı uygulaması için farklı giriş veya çıkış empedansları kullanan amplifikatörleri ve yükleri (Hoparlör ve diğerleri) dengelemek için çok kullanışlıdır.

Modern günlerde, hoparlör empedansları 4 ila 16 ohm arasında değişir, tipik olarak 4 ohm, 8 ohm veya 16 ohm hoparlörler bulunurken, Transistör veya Katı hal amplifikatörleri 200-300 ohm çıkış empedansı kullanır. Amplifikatör, eski Valf veya Tüp amplifikatör gibi retro bir tasarımsa, çıkış voltajı bazen 3k empedansla 300V'a ulaşır. Yüksek empedansı düşük empedansa dönüştürecek ve voltajı ve akımı doğrudan hoparlörü çalıştıracak bir seviyeye dönüştürmesi gereken empedans eşleştirme transformatörüne ihtiyacımız var.

Bir Transformatörün birincil ve ikincil tarafında birden fazla sargısı olabilir. Birincil ve ikincil sargılar arasındaki oran, birincil taraftaki (Np) bobin dönüşlerinin sayısı ve ikincil (Ns) bir dizi bobin dönüşü, dönüş oranı olarak adlandırılır. Bu dönüş oranı ayrıca, voltaj birincil ve ikincil sargı dönüşleriyle doğru orantılı olduğundan birincil ve ikincil voltaj oranını da tanımlar.

Yani, N _P / N _S = V _P / V _S

Ses Trafosu Empedans Oranı

Empedans, empedans uyum transformatörleri için en önemli faktördür. Empedans uyum trafosu için, birincil ve ikincil arasındaki empedans oranı, birincil ve ikincil dönüş veya birincil ve ikincil çıkış voltajı kullanılarak hesaplanabilir.

Empedans oranını hesaplamak için, transformatör dönüş oranını veya transformatör voltaj oranını karelememiz gerekir.

Yukarıdaki denklemde, Z _P birincil empedanstır ve Z _S ikincil empedanstır. N _P / N _S, transformatörün dönüş oranıdır ve V _P / V _S, transformatörün gerilim oranıdır. Empedans oranı, dönüşlerin karesi oranı veya voltaj oranıdır. Dolayısıyla, 4: 1 dönüş oranına veya voltaj oranına sahip bir transformatör, 16: 1 empedans oranı sağlayabilir.

Misal

Yukarıda verilen formüllere bağlı olarak bazı pratik değerleri hesaplayabiliriz.

Güç amplifikatörü çıkışını bir hoparlörle dengelemek için 25: 1 dönüş oranına sahip bir transformatörün kullanıldığını varsayalım. Güç amplifikatörü 100 ohm çıkış empedansı sağlar, maksimum güç aktarımı için gereken nominal hoparlör empedansı ne olacaktır?

Çözüm:

Bu nedenle, 100Ω güç amplifikatöründe 25: 1 dönüşlü oran transformatörünü kullanarak, 4Ω Loud Hoparlörü maksimum güç aktarımıyla verimli bir şekilde çalıştırabilirdik.

Ses Trafosu Türleri

Yukarıdaki bölümde tartışıldığı gibi, Ses transformatörü birçok uygulamada kullanılabilir. Ancak genel olarak, üç tür Ses Transformatörü esas olarak sesle ilgili amaçlar için kullanılır.

1. Empedans eşleştirme Transformatörü
2. Duyulabilir frekans içindeki Geniş frekans aralığı ile Ses Transformatörünü yükseltin.
3. Duyulabilir frekans içinde olan Geniş frekans aralığına sahip Ses Transformatörünü aşağıya indirin.

Dijital ses uygulamaları için yararlı olan ve genellikle yüksek frekansta çalışan başka bir özel Ses transformatörü de mevcuttur.

Transformatörler ayrıca, kullanıcıya maliyetli ses transformatörünü değiştirmeden çıkış cihazlarını değiştirme esnekliği sağlayan çoklu birincil ve ikincil bağlantılara sahip olabilir. Örneğin, bir transformatör, 4 ohm, 8 ohm veya hatta 16 ohm empedanslı çoklu yükleri bağlamak için birden fazla sekonder kademe içerebilir, ancak onunla çalışırken yüke yalnızca bir kademe bağlanması gerekir. Bu tür transformatörler genellikle maliyetlidir ve retro müzik sistemlerinde veya amplifikatörlerde bulunabilir.

Transformatör, kullanılacağı yere bağlı olarak farklı gövdelere sahip olabilir. Bir taşıyıcı transformatör monte kütleli ağırlığını desteklemek için bir destek şasisi gerekmektedir. Ayrıca, özelliklerine ve kullanımlarına bağlı olarak çeşitli şekil ve boyutlarda PCB montajlı ses transformatörleri mevcuttur.

Mikrofon Trafosu

Esas olarak Amplifikatör sistemi ile mikrofon arasındaki empedansı dengelemek için kullanılan bir mikrofon transformatörü. Amplifikatör girişi ve mikrofon çıkışındaki dengesiz empedans nedeniyle sinyal kaybı olacağından bu önemlidir.

Bir mikrofon transformatörü uğultu gürültülerini azaltmaz. Bir mikrofon transformatörünün bağlanması için toprak koruma tellerine sahip bükülü bir çift gerekir. Tel, iletken bir örgü veya folyo ile çevrili ve birbirine sıkıca bükülmüş iki iletkenden oluşur. Bu tel, uğultu gürültülerini ve harici gürültü girişimlerini etkili bir şekilde azaltır.

Tek bir primeri olan ve dengesiz giriş alan ve dengeli bir çıkış sağlayan merkezi kademe sekonderine sahip transformatöre Balun Transformatörü denir . Böyle bir konfigürasyonda, Amplifikatör mükemmel dengeli bir sinyal alır.

100V Hat Ses Sürücü Trafosu

Tek bir amplifikatör sistemine bağlanan uzun menzilli genel seslendirme sistemlerinde birden fazla hoparlörün birbirine bağlandığı bu tür senaryolar vardır. Sorun, Amplifikatör çıkışını ve Hoparlör girişini bağlamak için uzun kablolar kullanıldığında ortaya çıkar. Tel direnci sinyal kalitesi için sorun yaratır ve sinyal kaybı olur hoparlörler arasında zayıf sinyal genliği ile.

Bundan dolayı iki özel transformatör kullanılır, biri kademeli, diğeri Kademeli. Yükseltici transformatör, ses çıkış sinyali voltajını 100V'a yükseltir. P (W) = V x A Formülü nedeniyle, bir voltaj arttığında, belirli bir güç için akım azalır. Direnç, düşük sinyal akımı için etkili olmayacaktır. Sinyal mükemmel bir şekilde iletilecektir.

Diğer uçta, her bir hoparlör boyunca, empedans eşleştirme özelliğine sahip bir düşürücü transformatör, 100V'u hoparlör voltajına düşürür ve akımı artırır. Transformatör ayrıca maksimum güç aktarımı için empedansla eşleşir.

Bu tür ses transformatörleri, iletim hattı eşleştirme ses transformatörü olarak adlandırılır. Hem birincil hem de ikincil tarafta birden fazla bağlantıya sahiptirler. Genel olarak, uygun güç seviyesi için birincil yan tapalar kullanılır, bu nedenle amplifikasyon kazancı, kademe bağlantılarıyla kontrol edilebilir. İkincil tarafta ise, tercihe ve kullanılabilirliğe göre farklı empedans hoparlörlerini farklı empedans hoparlöre bağlamak için yararlı olan birden fazla musluk bulunur.

Pek çok modern Profesyonel Amplifikatör hat transformatörü, paralel veya seri hoparlörleri birbirine bağlamak için yüksek güç kullanım özellikleri ve çoklu konfigürasyonlar sağlar.