IEC 62368-1 ऑडियो एम्पलीफायर युक्त उपकरणों के लिए परीक्षण आवश्यकताएं

आईटीयू-आर 468-4 (ध्वनि प्रसारण में ऑडियो शोर के स्तर के माप) विनिर्देश के अनुसार, 1000 हर्ट्ज आवृत्ति प्रतिक्रिया 0dB है (नीचे चित्र देखें),जो एक संदर्भ स्तर संकेत के रूप में उपयुक्त है और आवृत्ति का मूल्यांकन करने के लिए सुविधाजनक है

ऑडियो एम्पलीफायरों की प्रतिक्रिया प्रदर्शन। पीक प्रतिक्रिया आवृत्ति संकेत।यदि निर्माता घोषणा करता है कि ऑडियो एम्पलीफायर 1000 हर्ट्ज की स्थितियों में काम करने के लिए नहीं है, तो ऑडियो सिग्नल स्रोत आवृत्ति को पीक प्रतिक्रिया आवृत्ति से बदल दिया जाना चाहिए। The peak response frequency is the signal source frequency when the maximum output power is measured on the rated load impedance (hereinafter referred to as the speaker) within the intended operating range of the audio amplifier. वास्तविक संचालन में, the inspector can fix the signal source amplitude and then sweep the frequency to check that the signal source frequency corresponding to the maximum effective value voltage appearing on the speaker is the peak response frequency.

आउटपुट पावर प्रकार और विनियमन - अधिकतम आउटपुट पावर

अधिकतम आउटपुट शक्ति अधिकतम शक्ति है जो स्पीकर प्राप्त कर सकता है, और संबंधित वोल्टेज अधिकतम प्रभावी मूल्य वोल्टेज है।सामान्य ऑडियो एम्पलीफायर अक्सर कक्षा एबी एम्पलीफायरों के कार्य सिद्धांत के आधार पर ओटीएल या ओसीएल सर्किट का उपयोग करते हैंजब 1000 हर्ट्ज का साइन वेव ऑडियो सिग्नल ऑडियो एम्पलीफायर में इनपुट किया जाता है और एम्पलीफिकेशन क्षेत्र से संतृप्ति क्षेत्र में प्रवेश करता है, तो सिग्नल का आयाम बढ़ता नहीं रह सकता है,पीक वोल्टेज बिंदु सीमित है, और समतल-ऊपर विकृति शिखर पर दिखाई देती है।

स्पीकर के आउटपुट तरंग रूप का परीक्षण करने के लिए एक ऑसिलोस्कोप का उपयोग करके, आप पा सकते हैं कि जब सिग्नल प्रभावी मूल्य तक बढ़ाया जाता है और आगे बढ़ाया नहीं जा सकता है,पीक विरूपण होता है (चित्र 2 देखें). इस समय यह माना जाता है कि अधिकतम आउटपुट शक्ति राज्य तक पहुँच गया है. जब पीक विकृति होता है,आउटपुट तरंग रूप का क्रीम कारक 1 के साइन तरंग क्रीम कारक से कम होगा.414 (चित्र 2 में दिखाए अनुसार, क्रीम फैक्टर = पीक वोल्टेज / प्रभावी मूल्य वोल्टेज = 8.00/5.82≈1.375<1.414)

चित्र 2: 1000 हर्ट्ज साइन वेव सिग्नल इनपुट स्थिति, अधिकतम आउटपुट पावर पर स्पीकर आउटपुट वेवफॉर्म

आउटपुट पावर प्रकार और समायोजन - गैर-कट आउटपुट पावर,Non-clipped output power refers to the output power at the junction of the saturation zone and the amplification zone when the speaker is operating at maximum output power and without peak distortion (the operating point is biased towards the amplification zone)ऑडियो आउटपुट तरंगरूप में बिना किसी पीक विकृति या क्लिपिंग के पूर्ण 1000 हर्ट्ज साइन वेव है और इसका आरएमएस वोल्टेज अधिकतम आउटपुट पावर पर आरएमएस वोल्टेज से भी कम है (चित्र 3 देखें) ।

चित्रा 3 प्रवर्धन कारक को कम करने के बाद गैर-क्लिपिंग आउटपुट पावर स्थिति में प्रवेश करने वाले स्पीकर के आउटपुट तरंग रूप को दर्शाता है (चित्र 2 और 3 एक ही ऑडियो एम्पलीफायर नेटवर्क दिखाते हैं)

क्योंकि ऑडियो एम्पलीफायर एम्पलीफिकेशन और संतृप्ति क्षेत्रों के बीच इंटरफेस पर काम करते हैं और अस्थिर होते हैं,संकेत आयाम झटका (ऊपरी और निचले शिखर बराबर नहीं हो सकता है) उत्पन्न किया जा सकता है. कमाल कारक की गणना50%पीक-टू-पीक वोल्टेज के रूप में पीक वोल्टेज।3, पीक वोल्टेज है0.5 × 13.10V = 6.550V, और आरएमएस वोल्टेज है4.632V. कमाल कारक=पीक वोल्टेज/आरएमएस वोल्टेज= 6.550/4632≈1.414.आउटपुट पावर प्रकार और विनियमन - पावर विनियमन विधियाँ। ऑडियो एम्पलीफायर छोटे सिग्नल इनपुट प्राप्त करते हैं, उन्हें एम्पलीफाय करते हैं, और उन्हें स्पीकर पर आउटपुट करते हैं।लाभ अनुपात आमतौर पर एक विस्तृत मात्रा पैमाने का उपयोग करके समायोजित किया जाता है (उदाहरण के लिए, एक टेलीविजन का वॉल्यूम समायोजन 30 से 100 कदम तक हो सकता है) हालांकि, सिग्नल स्रोत आयाम को समायोजित करके लाभ अनुपात को समायोजित करना बहुत कम प्रभावी है।सिग्नल स्रोत आयाम को कम करना, यहां तक कि एम्पलीफायर के उच्च लाभ के साथ भी स्पीकर की आउटपुट शक्ति को काफी कम कर देगा (चित्र 4 देखें) ।

चित्र 4: आउटपुट तरंग रूप जब स्पीकर सिग्नल स्रोत आयाम को कम करने के बाद एक गैर-क्लिप आउटपुट पावर स्थिति में प्रवेश करता है।

(चित्र 2 और 4 एक ही ऑडियो एम्पलीफायर नेटवर्क दिखाते हैं)

आकृति3, वॉल्यूम को समायोजित करने से स्पीकर को अधिकतम आउटपुट पावर से गैर-क्लिपिंग स्थिति में लौटाता है, जिसमें आरएमएस वोल्टेज होता है4.632Vचित्र में4, सिग्नल स्रोत आयाम को समायोजित करके, स्पीकर को अधिकतम आउटपुट पावर स्थिति से गैर-क्लिप आउटपुट पावर स्थिति में समायोजित किया जाता है, और प्रभावी मूल्य वोल्टेज है4.066V. शक्ति गणना सूत्र के अनुसार

आउटपुट शक्ति = वोल्टेज आरएमएस / स्पीकर प्रतिबाधा का वर्ग

चित्र 3 की गैर-क्लिप आउटपुट शक्ति चित्र 4 की तुलना में लगभग 30% अधिक है, इसलिए चित्र 4 वास्तविक गैर-क्लिप आउटपुट शक्ति स्थिति नहीं है।

It can be seen that the correct way to call back from the maximum output power state to the non-clipping output power state is to fix the signal source amplitude and adjust the amplification factor of the audio amplifier, यानी, सिग्नल स्रोत के आयाम को बदले बिना ऑडियो एम्पलीफायर की मात्रा को समायोजित करने के लिए।

आउटपुट पावर प्रकार और समायोजन - 1/8 गैर-कट आउटपुट पावर

ऑडियो एम्पलीफायरों के लिए सामान्य परिचालन स्थितियों को वास्तविक दुनिया के वक्ताओं की इष्टतम परिचालन स्थितियों का अनुकरण करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।अधिकांश ध्वनियों का कमाल कारक 4 के भीतर है (चित्र 5 देखें).

चित्र 5: 4 के क्रस्ट कारक के साथ एक वास्तविक दुनिया ध्वनि तरंग रूप

चित्र 5 में ध्वनि तरंग रूप को उदाहरण के रूप में लेते हुए, क्रस्ट कारक = पीक वोल्टेज / आरएमएस वोल्टेज = 3.490 / 0.8718 = 4। विकृति मुक्त लक्ष्य ध्वनि प्राप्त करने के लिए,एक ऑडियो एम्पलीफायर को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि उसकी अधिकतम चोटी क्लिपिंग से मुक्त होयदि 1000 हर्ट्ज के साइन वेव सिग्नल स्रोत का उपयोग संदर्भ के रूप में किया जाता है, तो यह सुनिश्चित करने के लिए कि तरंग रूप विकृत नहीं रहता है और 3.490 वी पीक वोल्टेज वर्तमान-सीमित नहीं है, आरएमएस सिग्नल वोल्टेज 3 होना चाहिए।490V / 1.414 = 2.468V. हालांकि, लक्ष्य ध्वनि का आरएमएस वोल्टेज केवल 0.8718V है। इसलिए 1000 हर्ट्ज साइन वेव सिग्नल स्रोत के आरएमएस वोल्टेज के लिए लक्ष्य ध्वनि का कमी अनुपात 0.8718 / 2 है।468 = 0.3532शक्ति गणना सूत्र के अनुसार, वोल्टेज आरएमएस कमी अनुपात 0 है।3532, जिसका अर्थ है कि आउटपुट पावर कमी अनुपात 0.3532 वर्ग है, जो लगभग 0.125=1/8 के बराबर है।

इसलिए, स्पीकर आउटपुट पावर को 1000 हर्ट्ज साइन वेव सिग्नल स्रोत के अनुरूप गैर-कट आउटपुट पावर के 1/8 तक समायोजित करके,लक्ष्य ध्वनि बिना किसी विकृति के और 4 के क्रैस्ट फैक्टर के आउटपुट किया जा सकता हैदूसरे शब्दों में, 1/8 of the non-clipped output power corresponding to the 1000Hz sine wave signal source is the optimal working state for the audio amplifier to output the target sound with a crest factor of 4 without loss.

ऑडियो एम्पलीफायर की ऑपरेटिंग स्थिति स्पीकर 1/8 गैर-क्लिपिंग आउटपुट पावर प्रदान करने पर आधारित है। जब गैर-क्लिपिंग आउटपुट पावर स्थिति में,वॉल्यूम को समायोजित करें ताकि प्रभावी मूल्य वोल्टेज लगभग 35 तक गिर जाए.32%, जो 1/8 गैर-क्लिपिंग आउटपुट शक्ति है। क्योंकि गुलाबी शोर वास्तविक ध्वनि के समान है, गैर-क्लिपिंग आउटपुट शक्ति प्राप्त करने के लिए 1000Hz साइन वेव संकेत का उपयोग करने के बाद,गुलाबी शोर संकेत स्रोत के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता हैजब संकेत स्रोत के रूप में गुलाबी शोर का उपयोग किया जाता है, तो शोर बैंडविड्थ को सीमित करने के लिए नीचे दिए गए चित्र में दिखाए अनुसार बैंडपास फ़िल्टर स्थापित करना आवश्यक है।

सामान्य और असामान्य कार्य परिस्थितियाँ - सामान्य कार्य परिस्थितियाँ

विभिन्न प्रकार के ऑडियो एम्पलीफायर उपकरण को सामान्य परिचालन स्थितियों को स्थापित करते समय निम्नलिखित सभी स्थितियों पर विचार करना चाहिए:

- ऑडियो एम्पलीफायर आउटपुट सबसे प्रतिकूल नामित भार प्रतिबाधा या वास्तविक स्पीकर (यदि प्रदान किया गया हो) से जुड़ा हुआ है;

सभी ऑडियो एम्पलीफायर चैनल एक साथ काम करते हैं।

- एक टोन जनरेटर इकाई के साथ एक अंग या इसी तरह के उपकरण के लिए, 1000 हर्ट्ज साइन वेव सिग्नल का उपयोग करने के बजाय, दो बास पेडल कुंजी (यदि कोई हो) और दस मैनुअल कुंजी किसी भी संयोजन में दबाएं।आउटपुट शक्ति बढ़ाने वाले सभी स्टॉप और बटन सक्रिय करें, और उपकरण को अधिकतम आउटपुट शक्ति के 1/8 पर समायोजित करें;

- यदि ऑडियो एम्पलीफायर का इच्छित कार्य दो चैनलों के बीच चरण अंतर से निर्धारित होता है, तो दो चैनलों पर लागू संकेतों के बीच चरण अंतर 90° है;

बहु-चैनल ऑडियो एम्पलीफायरों के लिए, यदि कुछ चैनल स्वतंत्र रूप से काम नहीं कर सकते हैं,नामित लोड प्रतिबाधा कनेक्ट और एम्पलीफायर के डिजाइन गैर कट आउटपुट शक्ति के 1/8 के लिए आउटपुट शक्ति समायोजित.

यदि निरंतर संचालन संभव नहीं है, तो ऑडियो एम्पलीफायर अधिकतम आउटपुट पावर स्तर पर काम करता है जो निरंतर संचालन की अनुमति देता है।

सामान्य और असामान्य कार्य परिस्थितियाँ - असामान्य कार्य परिस्थितियाँ

ऑडियो एम्पलीफायर की असामान्य कार्य स्थिति सामान्य कार्य स्थितियों के आधार पर होने वाली सबसे प्रतिकूल स्थिति का अनुकरण करना है।स्पीकर को शून्य और अधिकतम आउटपुट शक्ति के बीच सबसे प्रतिकूल बिंदु पर काम करने के लिए किया जा सकता है, या स्पीकर को शॉर्ट सर्किट आदि पर सेट करके।

सामान्य और असामान्य कार्य परिस्थितियाँ - तापमान वृद्धि परीक्षण स्थान

एक ऑडियो एम्पलीफायर पर तापमान वृद्धि परीक्षण करते समय, इसे निर्माता द्वारा निर्दिष्ट स्थिति में रखें।उपकरण को एक लकड़ी के परीक्षण बॉक्स में एक खुले सामने के साथ रखें, बॉक्स के सामने के किनारे से 5 सेमी, किनारों या शीर्ष के साथ 1 सेमी खाली स्थान के साथ, और परीक्षण बॉक्स के लिए डिवाइस के पीछे से 5 सेमी।समग्र प्लेसमेंट एक घर टीवी कैबिनेट का अनुकरण करने के समान है.

सामान्य और असामान्य कार्य परिस्थितियाँ - शोर फ़िल्टरिंग और मौलिक तरंग बहाली कुछ डिजिटल एम्पलीफायर सर्किट का शोर ऑडियो सिग्नल के साथ स्पीकर को प्रेषित किया जाएगा,जब ऑसिलोस्कोप स्पीकर आउटपुट तरंगरूप का पता लगाता है तो अव्यवस्थित शोर दिखाई देता हैनिम्नलिखित चित्र में दिखाए गए सरल सिग्नल फ़िल्टरिंग सर्किट का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है (उपयोग की विधि हैः बिंदु A और C स्पीकर आउटपुट अंत से जुड़े होते हैं,बिंदु B ऑडियो एम्पलीफायर संदर्भ ग्राउंड/लूप ग्राउंड से जुड़ा हुआ है, और बिंदु डी और ई ऑसिलोस्कोप का पता लगाने के अंत से जुड़े होते हैं) ।यह अधिकांश शोर को फ़िल्टर कर सकता है और 1000 हर्ट्ज़ साइनसॉइडल मूल तरंग को काफी हद तक बहाल कर सकता है (चित्र में 1000 फ़ारेनहाइट टाइपो है), यह 1000pF होना चाहिए) ।

कुछ ऑडियो एम्पलीफायर बेहतर प्रदर्शन है और पीक विरूपण की समस्या को हल कर सकते हैं, ताकि संकेत विकृत नहीं किया जाएगा या क्लिप जब यह अधिकतम आउटपुट शक्ति स्थिति के लिए समायोजित किया जाता है.इस समय, गैर-क्लिपिंग आउटपुट शक्ति अधिकतम आउटपुट शक्ति के बराबर है।अधिकतम आउटपुट पावर को गैर-क्लिपिंग आउटपुट पावर माना जा सकता है.

विद्युत ऊर्जा स्रोतों का वर्गीकरण और सुरक्षा संरक्षण

ऑडियो एम्पलीफायर उच्च वोल्टेज ऑडियो सिग्नल को बढ़ा सकते हैं और आउटपुट कर सकते हैं, इसलिए ऑडियो सिग्नल ऊर्जा स्रोत को वर्गीकृत और संरक्षित किया जाना चाहिए।टोन नियंत्रक को संतुलित स्थिति में सेट करना सुनिश्चित करें, ऑडियो एम्पलीफायर को स्पीकर के लिए अधिकतम गैर-क्लिप आउटपुट पावर पर काम करने की अनुमति देता है। फिर, स्पीकर को हटा दें और ओपन-सर्किट वोल्टेज का परीक्षण करें।ऑडियो सिग्नल ऊर्जा स्रोत वर्गीकरण और सुरक्षा सुरक्षा नीचे दी गई तालिका में दिखाए गए हैं.

गुलाबी शोर जनरेटर