本质
阻抗匹配,就是让信号能流程、无损耗、无反射地从源头传到目的地,即不浪费能力,也不把型号反弹回去搞破坏。
阻抗不匹配 = 信号走不通、被反弹、能量损耗、干扰变大、音质变差
底层原理
音频、射频、电信号本质都是电磁波/电压波。不是水流
波从一段线路传到另一段,遇到阻抗突然变化,就会:
一部分穿过去
一部分反射回来
反射回来的波 = 驻波、干扰、损耗、失真
这就是所有阻抗匹配问题的根源
在扩声系统中,有两种阻抗匹配的情况,就是音频信号和天线信号的阻抗是不一样的,必须分开理解。
音频信号:话筒-->调音台
核心原理
电压传输,追求尽量不损耗信号
话筒是信号源,输出阻抗低
调音台是负载,输入阻抗高
原因分析
这里涉及到一个欧姆定律知识:串联分压,电流处处相等
话筒和调音台接通是属于串联电路,在串联电路中,串联分压,电流处处相等,即话筒和调音台的电流是相等,同时话筒输出阻抗低,调音台输入阻抗高,根据U=IR,那调音台的电压就比话筒的电压要大了,则话筒的电流就会被调音台的吸走。
总结:所以为什么常说,扩声系统中,设备之间要阻抗匹配,不然系统会产生噪音,假设话筒和调音台的阻抗很接近,当话筒说话时,产生的电压,信号是传不到调音台的,因为阻抗一样,电流也一样,电压没办法传到调音台,信号也没办法传输了。
tips:一般话筒阻抗150-300Ω左右,都是属于低阻抗
调音台的阻抗一般都1kΩ以上
阻抗不匹配有什么影响?
阻抗不匹配,可能会造成声音发闷、电平较小,需要很大增益才有声音,且容易引入噪声。
其实问题就是,阻抗不匹配,话筒的电流输出到调音台的非常小,还丢失了一部分信号,导致声音效果不好。
专业音频的黄金规则:负载阻抗 ≥ 信号源阻抗的 5~10 倍以上,才算匹配良好
射频信号:天线-->馈线-->接收机
核心原理
功率传输,追求能量全部传送,不反射
原因分析
必须一致:源阻抗= 线阻抗 = 负载阻抗
比如全部50Ω
为什么?根据电磁波传输理论:只有阻抗完全相等,波才不会反射,能量100%传输
一旦不匹配
信号反射
形成驻波
实际传输功率大幅下降
距离变短、断频、干扰增强
所以射频匹配原理是阻抗完全一致,消除反射,最大功率传输
本文章来源于我的博客:https://blog.hikki.site
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