Bedste svar
Fra din kommentar til mit første svar får jeg det indtryk, at det spørgsmål, du faktisk vil have svar på, er noget i retning af “Når jeg forbinder et par hovedtelefoner til linjeudgangene på et stykke lyd udstyr via en RCA til 3,5 mm jackadapter, hvorfor producerer den lyd, men lyden kan ikke gøres meget høj? ” Er det hvad du mener?
Jeg har slettet mit tidligere svar. Her er en ny, forudsat at jeg nu forstår, hvad du laver, og hvad du vil vide:
Du bliver sjusket (og forvirrende) ved at henvise til 3,5 mm-stikket som “35 mm lyd” , da 35 mm er en filmbredde, der ikke har noget med lyd at gøre. Og at spørge, hvorfor noget “ikke vil være for meget magt” er virkelig ikke det samme som at spørge “hvorfor er strømmen (eller lydstyrken) lav”. Begge kan være forståelige, hvis du forklarede situationen, men du forklarede heller ikke, hvad du mente med “konvertere”. Ikke underligt, at folk misforstod.
Nu til det tekniske svar: Line-udgange er designet til at mates ind i et andet forstærkningstrin, enten en forforstærker eller en effektforstærker. Spændingsniveauet er typisk 1–2 V RMS med en kildeimpedans, der kan være så høj som 1000 ohm. Dette betyder, at linjeudgangen kan drives af en relativt lille transistor med lav effekt. Når der tilføres en indgang med en typisk minimumimpedans på 10.000 ohm, er der næsten intet spændingsfald i linjeudgangen.
Men typiske hovedtelefoner designet til brug med smarfoner eller tablets har meget lavere impedans, typisk omkring 32 ohm . når du tilslutter en sådan impedans til linjeudgangen med en passiv adapter, er 32 ohm hovedtelefonimpedansen forbundet i serie med 1000 ohm impedansen for linjeudgangen, hvilket giver en samlet impedans på 1032 ohm. Med denne samlede impedans vil strømmen trukket fra linjeudgangen være mindre end 2 mA med en 2 V udgangsspænding.
Udgangsspændingen deles mellem de to impedanser, der er proportionale med deres værdi; hvis den maksimale udgangsspænding er 2 V RMS, falder 1,94 volt over kildeimpedansen, og hovedtelefonerne får kun 62 millivolt. 62 mv til 32 ohm er kun 0,12 milliwatt elektrisk strøm, der når hovedtelefonerne – nok til at producere noget lyd, men ikke meget højt. Derudover er 2 mA udgangsstrøm mere end linjeudgangen er beregnet til at levere, så lyden kan blive forvrænget.
Dine hovedtelefoner er faktisk designet til at blive drevet af en forstærker, der kan levere omkring samme spænding, men meget mere strøm tilgængelig og en meget lavere udgangsimpedans. Antag for eksempel, at du har en hovedtelefonforstærker, hvis udgangsimpedans er 1 ohm. Den samlede impedans af output plus hovedtelefoner er nu 33 ohm. Med en 2 V udgangsspænding fra forstærkeren strømmer 61 mA strøm – ca. 30 gange den strøm, der opnås fra linjeudgangen. Derudover påføres næsten al udgangsspænding på tværs af hovedtelefonerne: 1,94 V. Med denne spænding og strøm modtager hovedtelefonerne 118 mW elektrisk strøm, næsten 1000 gange mere end de modtog fra linjeudgangen. Ved at holde spændingen den samme, men reducere outputimpedansen, har vi stillet 1000 gange mere strøm til rådighed for hovedtelefonerne. Men vi havde brug for en anden forstærker designet til at levere 30 gange så meget strøm til output.
Faktisk er 120 mW alt for meget strøm for de fleste hovedtelefoner, som kan producere ca. 100 dB lydniveau med kun 1 mW input. Så i typisk drift har en hovedtelefonforstærker brug for en udgangsspænding på ca. 0,2 V for at give mere end 1 mW til 32 ohm hovedtelefoner. På den anden side har nogle hovedtelefoner (især dem, der ikke er beregnet til bærbar brug) højere impedans, 300 eller endda 600 ohm. For at give 1 mW strøm til en 600 ohm hovedtelefon skal hovedtelefonforstærkeren udgive næsten 0,8 V, dog ved en lavere strøm. For at håndtere en lang række hovedtelefonimpedanser leverer separate hovedtelefonforstærkere normalt mindst 1-2 V RMS-spænding (nok til højimpedans-telefoner) samt 50+ mA strøm (nok til lavimpedans-telefoner) og lav outputimpedans (helst ohm for høj dæmpningsfaktor).
Det er den enkle forskel mellem en linjeudgang og en hovedtelefonudgang. Der er også andre problemer. En linjeudgang kan antage, at indgangen til den næste enhed er tilnærmelsesvis modstandsdygtig med omtrent konstant impedans, så der skal ikke gøres noget usædvanligt for at få lineudgangsforstærkeren til at håndtere underlige belastninger. Hovedtelefoner er ikke modstandsdygtige, og en hovedtelefonforstærker skal designes for at forblive stabil uden at klippe eller svinge, da hovedtelefonerne varierer voldsomt i impedans over lydfrekvensområdet såvel som induktive ved nogle frekvenser og kapacitive i andre. Hvis du foretager en Google-søgning efter “hovedtelefonforstærkerstabilitet”, finder du nok referencer til at holde dig travlt med at læse i lang tid.
Svar
Der er nogle få standarder, hvor en spænding på ca. 0,5 v er en af de tidligere. Sondringen er, at en hovedtelefonudgang vil være i stand til at give denne spænding en modstand med en lille værdi.