「オーディオミキサーに単一の供給電圧がほとんど使用されない」のはなぜですか?


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私は「単一電源オペアンプ回路コレクション」を読んでおり、加算に関する段落(9ページ)で「単一電源電圧がオーディオミキサーに使用されることはめったにありません。設計者はしばしばオペアンプを上げて、時には推奨される電圧レールを超えてダイナミックレンジを拡大する」。

これはまだ適用されますか?現代の単一電源オペアンプは、ミキシングアプリケーションのダイナミックレンジが制限されていますか?これがいくつのチャネルの場合、加算信号のダイナミックレンジには両電源オペアンプが必要ですか?


オペアンプで帯域幅という言葉を使用して慎重に話す必要があります。帯域幅は周波数範囲を指し、ダイナミックレンジは振幅範囲を指します。
ジャラリポップ

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なぜこれがダウン投票されたのですか?それは電子設計に関連するようであり、仕事が示されていない宿題の問題ではありません。
BORT

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おそらく、シングルおよびデュアル電源オペアンプではなく、シングルおよびデュアル電源回路があるだけでしょうか?
フィンバー

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@Finbarr単電源および二重電源のオペアンプがあります。確かに、すべてのオペアンプには2つの電源レールがありますが、負電源から(または負電源よりも低い)で動作するようにオペアンプを最適化することができます。調整する必要がある1つの電圧レールのみを設計で使用できるようにして、回路を簡素化します。
ジョレンベス

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回路設計のいくつかの「エラー」は一般的なサウンディング回路につながり、それらの音を聞いている人は推奨電圧または最大電圧を超えているかどうかを知らないか気にしないため、オペアンプの推奨供給電圧を超えると、多くのミュージシャンやプロデューサーなどに喜ばしい(または適切にアグレッシブか何か)と考えられる特定の種類のサウンド。ただし、特定の回路例を挙げることはできません。
トッドウィルコックス

回答:


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単一の供給電圧がオーディオミキサーに使用されることはほとんどないのはなぜですか」

オーディオ回路では、対称的な供給電圧(+/- 15Vなど)で使用すると、回路がはるかに単純になるためです。たとえば、単一の30 V電源を使用する場合は、+ 15 Vの30 V電源で、オペアンプの入力を「中間」のどこかの電圧にDCバイアスする手段を講じる必要があります。

また、+ 15 Vの「AC接地」レールを作成して、すべての入力からDCバイアスをかけることもできますが、多くの場合、電源が+/- 15 Vを供給するようにするのはほんの小さなステップです。その後、すべての入力を「ニート」で「簡単」な0V。次に、信号は+15 V DCが追加される代わりに、0 V(グランド)を中心に配置されます。

設計者は、ダイナミックレンジを拡大するために、推奨される電圧レールまで、時にはそれを超えてオペアンプをプッシュすることがよくあります

これはまだ適用されますか?

はい、原理的にはそうです。最大供給電圧を使用すると、最大ダイナミックレンジに到達するために必要な最大出力電圧振幅が得られます。+/- 5 Vのオペアンプに給電すると、最高のオペアンプでも10 Vppの出力電圧振幅に制限されます。+/- 15 Vを使用すると、30 Vppの出力電圧振幅が得られます。

ただし、推奨される電源電圧を使用しない(ただし、最大値を使用する)と、データシートに記載されていない問題が発生する可能性があります。ただし、通常、最大値を超えない限り問題はありません。

すべての回路のダイナミックレンジは限られていますが、オペアンプに応じて、より広い範囲を取得するか、より少ない取得を行います。

チャンネルの数がダイナミックレンジによって制限されているとは言えません。加算された信号(電流)が回路が処理できるものよりも小さい(注意:オペアンプの出力がクリップしない)限り、基本的にチャンネル数に制限はありません。


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チャネルの量は、ダイナミックレンジによって制限できます。inputdsを追加しても許容最大入力レベルは増加しませんが、システムに入力ノイズが追加されます。したがって、入力量を2倍にするたびに、ダイナミックレンジが3dB低下します。もちろん、これはアンプのノイズ係数が非常に小さいという仮定に基づいています。
ジョレンベス

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@JorenVaes確かに、同じ値の入力(VからI)抵抗を使用して信号を加算し続けることを前提としています。ただし、合計入力電圧(合計する前)も制限する必要があります。制限しないと、出力がクリップする可能性があります。私の意見では、オペアンプを追加しても、入力を追加するときにダイナミックレンジが制限されることはありません。ノイズレベル、したがってダイナミックレンジを決定するのはシステムそのものだと思います。
ビンペルレキエ

実際、信号を制限する必要がありますが、抵抗を再度必要とするため、ノイズが再び増加する可能性があります。そうは言っても、システムが単なるオペアンプであると言うにはあまりにも多くの変数があるので、システム自体について話すほうが理にかなっていることに同意します。
ジョレンベス

-15 / + 15レールから回路に電力を供給する場合と、0 / + 30レールから同じ回路に電力を供給する場合の違いは何ですか?確かに、実際のコンポーネントは、あなたがポテンシャルを呼び出しているのか、もう一方を呼び出しているのかさえ知りませんか?
hmakholmは

@HenningMakholm実際、グラウンドポイントの選択を除いて違いはありません。特に、0 / + 30Vの場合、+ 15 Vの「信号グランド」を使用すると、回路が同一になる可能性があります。複数の回路が接続されている場合のみ、0Vを共通として使用する代わりに、+ 15 Vを使用する必要があることに注意する必要があります。これは直感的なビットカウンターであり、私たちが慣れているものではありません。次に、+ /-15 Vを使用すると、物事が理解しやすくなります。
ビンペルレキエ

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単一電源の設計が悪いからです。

二重電源では、信号をグラウンドにバイアスできます。カップリングコンデンサも使用できますが、不完全なオペアンプから生じる小さなDCオフセットのみを処理すればよく、大きな意図的なDCオフセットは処理しません。

単一電源システムでは、他のどこかに信号をバイアスする必要があります。これにより、いくつかの問題が発生します。

  1. バイアス電圧の変動は、信号のノイズになる可能性があります。
  2. カップリングコンデンサが定常状態レベルに充電されるため、電源投入時にほぼ確実に「ガタガタ」します。細心の注意を払わない限り、ゲインコントロールを調整すると同様の音がする場合があります。

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オーディオ信号はACのみです。20 Hz未満はすべてノイズであり、破棄できます。したがって、多くの場合、すべての信号の静止レベルが0になるように回路を設計すると便利です。これは、±電源を使用することを意味します。

指定された電圧範囲を超えて部品を押すことは、無責任な設計です。無責任なエンジニアが存在し、確かにまだそこにいるので、おそらくこれがまだ行われている製品を見つけることができます。

オペアンプの帯域幅は、電源電圧とはほとんど関係ありません。一部のオーディオ回路のバイポーラ電源は、信号をグランドに対して対称的に扱うのに便利です。帯域幅とは関係ありません。

いいえ、問題になっているはずの情報を取得するためにGoogleに何かをするつもりはありません。それはまさしくあなたの仕事です。


8Hzを生成できる楽器があり、16Hzは比較的一般的です。下限は少なくとも2オクターブ高すぎます。
user207421

@EJPスピーカーまたはフロア/シートシェーカーがそれを再現できる場合のみ。多くの安価な消費者向け缶は、空きスペースで100Hzまで到達するのに非常に優れています。汎用の「プロ」スピーカーは、サブウーファーが(わずかに)低くなるように、50Hz前後で宣伝されることがよくあります。また、〜20Hzのは、おおよその下限である聞きます。低いものは感じられるだけですが、それがうまくできていて、機器がそれを支え、建物が「地震」からバラバラにならないなら、それでも経験に追加されます。:-)
AaronD

@EJP:20 Hz〜20 kHzは「HiFi」オーディオと見なされます。これは、人間の聴覚の範囲に基づいた業界の慣習です。ハイエンドのサブウーファーでさえ、通常は20 Hzまで下がりません。20 Hz〜20 kHzは、電子機器が処理できるはずであるため、システム全体の制限要因にはなりません。20 Hz未満の周波数を人々に感じてもらいたい(聞こえない)場合は、HiFiオーディオシステム以外の何かが必要です。それはおそらく、聞き取れない低周波数のためにスピーカーに並ぶ「シェーカー」を必要とするでしょう。
オリンラスロップ
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