Was ist der beste Weg, um die Wattleistung an einem Audioverstärkerausgang zu reduzieren?

Ich würde empfehlen, den Verstärker für eine niedrigere Closed-Loop-Verstärkung zu konfigurieren. Die Verstärkerplatine, mit der Sie verbunden sind, basiert auf einem Diodes Inc. PAM8403. Sie können das Datenblatt für diesen Teil abrufen, um zu erfahren, wie Sie die Verstärkung konfigurieren.

Leider ist das Datenblatt nicht sehr übersichtlich geschrieben. Es gibt die Regelkreisverstärkung des Verstärkers an als:

AVD = 20*log [2*(RF/RI)]

"RF" wird jedoch auf keinem Schaltplan identifiziert. Aufgrund des Geredes kann man jedoch davon ausgehen, dass RF der Rückkopplungswiderstand im IC mit einem festen Wert von 142 kOhm ist. "RI" in der obigen Gleichung ist die Summe aus dem internen Eingangswiderstand, der einen Wert von 18 kOhm hat, und jedem zusätzlichen externen Widerstand in Reihe mit dem Eingang zum Chip (auf dem Anwendungsschema auf der Titelseite mit RI gekennzeichnet).

Dies bedeutet für Sie, dass Sie wahrscheinlich einen zusätzlichen Widerstand in Reihe mit dem Eingang der Verstärkerplatine hinzufügen möchten. Wenn auf der kleinen Platine, die Sie haben, bereits ein externer RI vorhanden ist, ersetzen Sie ihn durch einen größeren Wert, bis Sie mit dem Lautstärkebereich zufrieden sind. Wenn auf der Platine kein Platz dafür vorhanden ist, müssen Sie einen Weg finden, den Widerstand in den Pfad zu stecken - vielleicht in die Verbindung zwischen der Tonplatine und der Verstärkerplatine spleißen.

Es ist erwähnenswert, dass Ihre Tonplatine passiv ist und daher selbst eine erhebliche Ausgangsimpedanz aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Klangregelung mit der Verstärkung des Verstärkers interagiert und umgekehrt, wodurch das Regelgesetz der Lautstärke- und/oder Tonpotentiometer verändert wird. Ich werde hier keine vollständige Erklärung anbieten, aber dies sollten Sie im Hinterkopf behalten, wenn Experimente zu verwirrenden Ergebnissen führen.

Vielleicht verwenden Sie einen Drehregler, um die Lautstärke Ihres Kopfhörers einzustellen.

Es ist also eine einfache Spannungsteilerschaltung am Operationsverstärker-Feedback, die Ihre Verstärkung bestimmt.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Ich würde vorschlagen, dass Sie Ihre Verstärkung mit einem Festwiderstand so begrenzen, dass Sie immer eine festgelegte maximale Verstärkung haben, die nicht überschritten werden kann!

Siehe Schema oben, wo R2 (1K) platziert ist, um die Verstärkung in dieser Schaltung auf 10 zu begrenzen. Die Berechnungen müssen jedoch von Ihnen durchgeführt werden, die Werte in diesem Schema sind nicht maßstabsgetreu.

Übrigens sind unsere Ohren logarithmisch und daher verwenden wir für Audioanwendungen anstelle eines einfachen linearen Potentiometers ein logarthimisches. Berücksichtigen Sie das auch. Ihr Ziel sollte es sein, die maximale Verstärkung, die durch die Schaltung erreichbar ist, zu begrenzen! Beziehen Sie sich auf die logarthimischen Verstärker und schreiben Sie ihre Gleichungen auf, um die maximale Verstärkung einzustellen. Du kannst einen logarthimischen Verstärker bauen, indem du einen Transistor und einen Widerstand verwendest. Wenn Sie Ihren Schaltplan hochladen können, wäre es für uns einfacher, ihn zu debuggen.

Viel Spaß beim Prototyping!!

Dazu gibt es zwei Möglichkeiten: Die erste besteht darin, das Eingangssignal zu begrenzen, vielleicht indem Sie einen Widerstandsabschwächer vor den Verstärkereingang schalten. Beispielsweise können Sie auf der Eingangsseite des Lautstärkereglers einen Vorwiderstand einfügen. Dies ist vergleichbar damit, den Lautstärkeregler nicht auf volle Lautstärke zu stellen. Die Verwendung eines Dämpfungsglieds am Verstärkereingang erhöht Ihr "Grundrauschen", aber wahrscheinlich nicht genug, um wahrnehmbar zu sein.

Die andere Möglichkeit besteht darin, einen Widerstandsabschwächer am Verstärkerausgang vor der Kopfhörerbuchse zu verwenden. Ein Vorwiderstand funktioniert, aber dann hängt die Dämpfung stark von der Kopfhörerimpedanz ab. Viele Kopfhörer haben etwa 30 Ohm, aber andere können eine Impedanz von 8 Ohm haben. Sie können die Kopfhörer-Impedanz-Abhängigkeit reduzieren, indem Sie einen Spannungsteiler (ein "L-Netz"-Dämpfungsglied) verwenden. Je nach Design des Dämpfungsglieds müssen Sie möglicherweise Leistungswiderstände verwenden, um die "weggeworfene" Leistung abzuleiten. Der Nachteil des Ausgangsdämpfers ist, dass Sie Strom verschwenden, aber das wird in Ihrem Fall wahrscheinlich keine Rolle spielen. Ein resistiver Ausgangsabschwächer kann auch den Frequenzgang des Kopfhörers beeinflussen, wahrscheinlich im Tiefbassbereich. Auch dies reicht möglicherweise nicht aus, um eine Rolle zu spielen.

Oder Sie können beide Techniken zusammen verwenden. Ich würde wahrscheinlich den Ausgangsabschwächer wählen, wenn alle anderen Faktoren gleich wären.

[Bearbeiten]: Ich habe mir gerade die Impedanzbereiche für moderne Kopfhörer angesehen. Telefone im iPod-Stil haben normalerweise etwa 50 Ohm. Andere laufen bis zu 600 Ohm und einige laufen weit unter 50 Ohm. Bei jedem dieser Kopfhörer liegt die Ausgangsleistung des Verstärkers weit unter 2,5 W, aber das ist nicht der entscheidende Faktor. Dies bedeutet, dass eine Ausgangsreduzierung, die ein resistiver Ausgangsabschwächer Ihnen gibt, kopfhörerabhängig ist. Ich würde wahrscheinlich einen Vorwiderstand vom Verstärkerausgang verwenden (ausgewählt für die gewünschte Dämpfung, aber 220 Ohm ergeben eine Reduzierung von etwa 20 dB), einen 47-Ohm-Widerstand an Masse speisen und den Kopfhörer über den 47-Ohm-Widerstand anschließen. Sie können wahrscheinlich 1 / 4W-Widerstände verwenden.