Nejlepší odpověď
Z vašeho komentáře k mé první odpovědi mám dojem, že otázka, na kterou vlastně chcete odpovědět, je něco jako „Když k linkovým výstupům kousku zvuku připojím sluchátka zařízení prostřednictvím adaptéru RCA na 3,5 mm jack, proč produkuje zvuk, ale zvuk nelze vydávat příliš hlasitě? “ Myslíte to?
Smazal jsem svou předchozí odpověď. Zde je nový, za předpokladu, že nyní chápu, co děláte a co chcete vědět:
Jste nedbalý (a matoucí) odkazem na 3,5 mm jack jako „35 mm audio“ , protože 35 mm je šířka filmu, která nemá nic společného se zvukem. A ptát se, proč něco „nebude mít moc energie“, opravdu není totéž jako ptát se „proč je energie (nebo hlasitost) nízká“. Obojí může být pochopitelné, pokud jste vysvětlili situaci, ale také jste nevysvětlili, co jste mysleli výrazem „konvertovat“. Není divu, že lidé nepochopili.
Nyní k technické odpovědi: Linkové výstupy jsou navrženy tak, aby se napájely do dalšího zesilovacího stupně, ať už předzesilovače nebo výkonového zesilovače. Úroveň napětí je obvykle 1–2 V RMS se zdrojovou impedancí až 1000 ohmů. To znamená, že linkový výstup může být poháněn relativně malým tranzistorem s nízkým výkonem. Při napájení vstupu s typickou minimální impedancí 10 000 ohmů nedochází k téměř žádnému poklesu napětí na výstupu linky.
Ale typická sluchátka navržená pro použití se smartphony nebo tablety mají mnohem nižší impedanci, obvykle kolem 32 ohmů . když připojíte takovou impedanci k linkovému výstupu pomocí pasivního adaptéru, je impedance sluchátek 32 ohmů zapojena do série s impedancí 1000 ohmu linkového výstupu, což dává celkovou impedanci 1032 ohmů. S touto celkovou impedancí bude proud odebíraný z linkového výstupu menší než 2 mA s výstupním napětím 2 V.
Výstupní napětí je rozděleno mezi dvě impedance úměrně jejich hodnotě; pokud je maximální výstupní napětí 2 V RMS, pak poklesne přes zdrojovou impedanci 1,94 voltu a sluchátka získají pouze 62 milivoltů. 62 mv do 32 ohmů je pouze 0,12 milwattů elektrické energie dosahující sluchátek – dost na to, aby vyprodukovaly nějaký zvuk, ale ne příliš hlasitý. Navíc 2 mA výstupního proudu je více, než je linkový výstup určen k napájení, takže může dojít ke zkreslení zvuku.
Vaše sluchátka jsou ve skutečnosti navržena tak, aby byla poháněna zesilovačem, který dokáže poskytovat stejné napětí, ale mnohem více proudu k dispozici a mnohem nižší výstupní impedance. Předpokládejme například, že máte sluchátkový zesilovač, jehož výstupní impedance je 1 ohm. Celková impedance výstupu a sluchátek je nyní 33 ohmů. S výstupním napětím 2 V ze zesilovače protéká proud 61 mA – asi 30krát větší proud než z linkového výstupu. Kromě toho je nyní na sluchátka přivedeno téměř veškeré výstupní napětí: 1,94 V. S tímto napětím a proudem dostávají sluchátka elektrickou energii 118 mW, což je téměř 1 000krát více, než dostaly z linkového výstupu. Udržováním stejného napětí, ale snížením výstupní impedance, jsme sluchátkům zpřístupnili 1000krát více energie. Potřebovali jsme ale jiný zesilovač navržený tak, aby dodával na výstup 30krát více proudu.
Ve skutečnosti je 120 mW pro většinu sluchátek příliš velkým výkonem, který dokáže vyprodukovat hladinu zvuku přibližně 100 dB pouze mW vstupu. V typickém provozu tedy sluchátkový zesilovač potřebuje výstupní napětí přibližně 0,2 V, aby poskytoval více než 1 mW až 32 ohmovým sluchátkům. Na druhou stranu mají některá sluchátka (zejména ta, která nejsou určena pro přenosné použití) vyšší impedanci, 300 nebo dokonce 600 ohmů. Aby sluchátkový zesilovač 600 ohmů poskytoval výkon 1 mW, musí mít sluchátkový zesilovač výstup téměř 0,8 V, i když při nižším proudu. Aby bylo možné zvládnout širokou škálu impedancí sluchátek, oddělené sluchátkové zesilovače obvykle poskytují napětí alespoň 1–2 V RMS (dostatečné pro telefony s vysokou impedancí) a také 50+ mA proudu (dostatečné pro telefony s nízkou impedancí) a nízkou výstupní impedanci (nejlépe ohmy pro vysoký tlumicí faktor).
To je jednoduchý rozdíl mezi linkovým a sluchátkovým výstupem. Existují i další problémy. Linkový výstup může předpokládat, že vstup dalšího zařízení je přibližně odporový, s přibližně konstantní impedancí, takže není třeba dělat nic neobvyklého, aby zesilovač linkového výstupu zvládl podivné zátěže. Sluchátka nejsou odporovou zátěží a zesilovač sluchátek musí být navržen tak, aby zůstal stabilní, bez ořezávání nebo kmitání, protože sluchátka se divoce liší v impedanci v celém frekvenčním rozsahu zvuku, stejně jako indukční na některých frekvencích a kapacitní v jiných. Pokud na Googlu vyhledáte výraz „stabilita sluchátkového zesilovače“, najdete dostatek referencí, které vás na dlouhou dobu zaneprázdní čtením.
Odpověď
Existuje několik standardů, přičemž napětí kolem 0,5 V je jedním z dřívějších. Rozdíl spočívá v tom, že sluchátkový výstup bude schopen dát toto napětí do odporu s malou hodnotou. Řekněme, že 600 ohmů, kde se jedná o linkový výstup, se může napájet pouze do 47k ohmů.