Existem especificações formais da saída de áudio RCA (como de uma caixa de cabo) que dizem que se você convertê-la em áudio de 3,5 mm para os fones de ouvido, não terá muita potência?

Melhor resposta

Pelo seu comentário sobre a minha primeira resposta, tenho a impressão de que a pergunta para a qual você realmente quer uma resposta é algo como “Quando eu conecto um par de fones de ouvido às saídas de linha de uma peça de áudio equipamento através de um adaptador RCA para jack de 3,5 mm, por que ele produz som, mas o som não pode ser muito alto? ” É isso que você quer dizer?

Excluí minha resposta anterior. Aqui está um novo, assumindo que agora entendo o que você está fazendo e o que deseja saber:

Você está sendo desleixado (e confuso) ao referir-se ao conector de 3,5 mm como “áudio 35 mm” , já que 35 mm é uma largura de filme que nada tem a ver com áudio. E perguntar por que algo “não vai ter muita potência” realmente não é o mesmo que perguntar “por que a potência (ou volume) está baixo”. Ambos podem ser compreensíveis se você explicar a situação, mas também não explicou o que entende por “converter”. Não é de admirar que as pessoas tenham entendido mal.

Agora, a resposta técnica: as saídas de linha são projetadas para alimentar outro estágio de amplificação, um pré-amplificador ou um amplificador de potência. O nível de tensão é normalmente de 1–2 V RMS com uma impedância de fonte que pode ser tão alta quanto 1000 ohms. Isso significa que a saída de linha pode ser acionada por um transistor de baixa potência relativamente pequeno. Ao alimentar uma entrada com uma impedância mínima típica de 10.000 ohms, quase não há queda de tensão na saída de linha.

Mas fones de ouvido típicos projetados para uso com smartphones ou tablets têm impedância muito mais baixa, normalmente em torno de 32 ohms . quando você conecta tal impedância à saída de linha com um adaptador passivo, a impedância de fone de ouvido de 32 ohms é conectada em série com a impedância de 1000 ohms da saída de linha, dando uma impedância total de 1032 ohms. Com esta impedância total, a corrente retirada da saída de linha será menor que 2 mA com uma tensão de saída de 2 V.

A tensão de saída é compartilhada entre as duas impedâncias proporcionais ao seu valor; se a tensão de saída máxima for 2 V RMS, então 1,94 volts cairá na impedância da fonte e os fones de ouvido terão apenas 62 milivolts. 62 mv em 32 ohms é apenas 0,12 miliwatts de potência elétrica que chega aos fones de ouvido – o suficiente para produzir algum som, mas não muito alto. Além disso, os 2 mA de corrente de saída são mais do que a saída de linha deve fornecer, então o áudio pode ficar distorcido.

Seus fones de ouvido são projetados para serem acionados por um amplificador que pode fornecer cerca de mesma tensão, mas muito mais corrente disponível e uma impedância de saída muito mais baixa. Por exemplo, suponha que você tenha um amplificador de fone de ouvido com impedância de saída de 1 ohm. A impedância total de saída mais fones de ouvido é agora de 33 ohms. Com uma tensão de saída de 2 V do amplificador, 61 mA de corrente fluirão – cerca de 30 vezes a corrente obtida da saída de linha. Além disso, agora quase toda a tensão de saída é aplicada nos fones de ouvido: 1,94 V. Com essa tensão e corrente, os fones de ouvido recebem 118 mW de energia elétrica, quase 1000 vezes mais do que recebiam da saída de linha. Mantendo a mesma voltagem, mas reduzindo a impedância de saída, disponibilizamos 1000 vezes mais potência para os fones de ouvido. Mas precisávamos de um amplificador diferente projetado para fornecer 30 vezes mais corrente à saída.

Na verdade, 120 mW é muita potência para a maioria dos fones de ouvido, que podem produzir cerca de 100 dB de nível de som com apenas 1 mW de entrada. Portanto, em operação normal, um amplificador de fone de ouvido precisa de uma tensão de saída de cerca de 0,2 V para fornecer fones de ouvido de mais de 1 mW a 32 ohms. Por outro lado, alguns fones de ouvido (principalmente aqueles não destinados ao uso portátil) têm impedância mais alta, 300 ou até 600 ohms. Para fornecer 1 mW de potência a um fone de ouvido de 600 ohms, o amplificador de fone de ouvido precisa produzir quase 0,8 V, embora com uma corrente mais baixa. Para lidar com uma ampla gama de impedâncias de fone de ouvido, amplificadores de fone de ouvido separados geralmente fornecem pelo menos 1–2 V RMS de tensão (o suficiente para os fones de alta impedância), bem como 50+ mA de corrente (o suficiente para os fones de baixa impedância) e baixa impedância de saída (de preferência ohms para alto fator de amortecimento).

Essa é a diferença simples entre uma saída de linha e uma saída de fone de ouvido. Existem outros problemas também. Uma saída de linha pode assumir que a entrada do próximo dispositivo é aproximadamente resistiva, com impedância aproximadamente constante, portanto, nada de incomum precisa ser feito para fazer o amplificador de saída de linha lidar com cargas estranhas. Fones de ouvido não são cargas resistivas, e um amplificador de fone de ouvido precisa ser projetado para permanecer estável, sem cortes ou oscilação, já que os fones de ouvido variam muito em impedância ao longo da faixa de frequência de áudio, além de serem indutivos em algumas frequências e capacitivos em outras. Se você fizer uma pesquisa no Google por “estabilidade do amplificador de fone de ouvido”, encontrará referências suficientes para mantê-lo ocupado lendo por um longo tempo.

Resposta

Existem alguns padrões, com uma voltagem de cerca de 0,5 V sendo um dos anteriores. A diferença é que uma saída de fone de ouvido será capaz de fornecer essa tensão em uma resistência de pequeno valor … digamos 600 ohms, onde é chamada de saída de linha, pode alimentar apenas 47k ohms.

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