sensibilidad vs impedancia de auriculares

Mi comprensión del dominio del audio es muy mala y me disculpo por eso. En un artículo de Wikipedia , dicen en la sección "Historia" que "Esos auriculares que se usaban con las primeras radios inalámbricas tenían que ser más sensibles y estaban hechos con más vueltas de alambre más fino. La impedancia de 1000 a 2000 ohmios era común, lo que se adaptaba tanto a cristal conjuntos y receptores de triodo. Algunos auriculares muy sensibles, como los fabricados por Brandes alrededor de 1919, se usaban comúnmente para los primeros trabajos de radio ".

En la sección de "impedancia", dicen que "A medida que aumenta la impedancia de un par de auriculares, se requiere más voltaje (a una corriente dada) para impulsarlo, y el volumen de los auriculares para un voltaje dado disminuye".

¿No son estas dos afirmaciones contradictorias? si un auricular con alta impedancia es muy sensible, ¿no debería ser suficiente un voltaje muy bajo para escuchar algo?

Respuestas (2)

No hay contradicción. Interpretaste mal el artículo. En realidad, la impedancia y la sensibilidad de un altavoz no están directamente relacionadas entre sí. La impedancia dice cuánta oposición proporciona al flujo de corriente a través de ella, expresada en ohmios. La sensibilidad dice qué tan efectivamente una señal eléctrica se convierte en sonido. Se expresa en dBs/mW. Ambos factores juntos determinan el volumen de un altavoz o, como se pregunta, qué tan bien convierte un voltaje de un amplificador en un sonido audible.

Si tiene un amplificador de 8 ohmios de impedancia de salida, entonces se necesita un altavoz de 8 ohmios para obtener la máxima potencia de salida (coincidencia de impedancia). Ahora, el nivel de salida de sonido depende de esta potencia y de la sensibilidad del altavoz. Si tiene otro altavoz con una impedancia más alta de 16 ohmios y la misma sensibilidad, sonará menos fuerte para el mismo voltaje de entrada del amplificador. Porque la potencia de salida del altavoz es menor y, por lo tanto, el sonido también. Pero aquí, si el altavoz de 16 ohmios tuviera una mejor sensibilidad, habría producido un sonido más fuerte.

Ah, entiendo. Dicen que el altavoz tenía que ser muy sensible en una mano y en la otra tenía que tener una impedancia muy alta, y nada más. DE ACUERDO. Si bien creo que esta debería ser la respuesta aceptada (responde exactamente a la pregunta), también me gusta la respuesta de Trevor.
Con respecto a la afirmación "Si tiene un amplificador de 8 ohmios de impedancia de salida, entonces se necesita un altavoz de 8 ohmios para obtener la máxima potencia de salida (coincidencia de impedancia)", creo que quiere decir "si tiene un amplificador diseñado para un altavoz de 8 ohmios, etc.". porque he leído que la impedancia de salida del amplificador no debe ser superior a 1/8 de la impedancia del altavoz. Por favor, dime si me equivoco.
¡¿Hm?! Nunca he leído algo así. La afirmación de que la impedancia del altavoz y el amplificador deben coincidir proviene del teorema de transferencia de potencia máxima. Si es menor que la impedancia de salida del amplificador, el altavoz consumirá más corriente del amplificador, lo que puede dañar el amplificador. Si es más que la impedancia de salida del amplificador, se transfiere menos potencia al altavoz.
prestonelectronics.com/audio/Impedance.htm ---> da una buena explicación sobre la impedancia de los altavoces.
Puede leer eso en el artículo de Wikipedia citado en la pregunta (sección impedancia): " Los amplificadores no son ideales; también tienen cierta impedancia de salida que limita la cantidad de energía que pueden proporcionar. Para garantizar una respuesta de frecuencia uniforme, amortiguación adecuada factor y sonido sin distorsiones, un amplificador debe tener una impedancia de salida inferior a 1/8 de la de los auriculares que está manejando (e idealmente, lo más baja posible)". También lo he leído en otros lugares.
Oh ya. Eso es correcto sobre la distorsión y la respuesta de frecuencia. Estaba hablando solo de poder; cómo extraer la máxima potencia del amplificador.
Gracias por haberme respondido. Marcaré tu respuesta como aceptada. Es posible que desee editarlo para incluir el último comentario anterior.

Su confusión proviene de un montón de declaraciones mixtas de Wikipedia que, cuando las junta como lo ha hecho, parecen contradecirse entre sí.

Wikipedia es un maravilloso sitio de referencia, sin embargo, debe tener en cuenta que los artículos a menudo son escritos y editados por numerosas personas. Cada sección, e incluso oraciones individuales, pueden ser escritas o editadas por personas completamente diferentes que pondrán una inclinación o énfasis ligeramente diferente en ciertos términos. Como tal, a menudo es fácil caer en la confusión en la que te encuentras.

Así que déjame tratar de darte mi interpretación de lo que dice allí.

Historia

Si miras esta sección, te dice cómo se desarrollaron los primeros auriculares antes de que inventáramos los amplificadores de audio. Los primeros auriculares eran solo dos auriculares de teléfono conectados entre sí. Continúa diciendo que los primeros eran simples modelos de hierro en movimiento. Luego, después de algunas cosas de fondo, mencionan que normalmente eran de unos 75 ohmios.

Luego mencionan que las primeras radios requerían auriculares mucho más "sensibles" {Omiten decir... porque las primeras señales de radio casi no estaban allí, y como se mencionó, los amplificadores de audio aún estaban por llegar}.

La única forma de hacer que los auriculares sean más sensibles {En este caso, el autor está hablando de amplificar más el sonido para que puedas escucharlo}, fue agregar más vueltas a la bobina de voz. Eso los convirtió en auriculares de alta impedancia, lo cual estaba bien para las radios de alto voltaje y alta impedancia de salida con las que se usaban.

Como tal, aquí no está realmente diciendo más impedancia = más sensibilidad por la definición posterior. En ese momento, para obtener más volumen, tenían que soportar más impedancia.

Sensibilidad

Más adelante en el artículo continúa explicando lo que ahora llamamos la sensibilidad de los auriculares y altavoces.

La sensibilidad es una medida de la eficacia con la que un auricular convierte una señal eléctrica entrante en un sonido audible.

Se mide en db/V.

En realidad, esta es una definición diferente de sensibilidad de la mencionada en la sección de historia, presumiblemente por un autor o editor diferente. Esta definición es más cuantitativa y menos cualitativa. Los auriculares que se usaban para la radio emitían más sonido que sus predecesores, pero tenían que usar voltajes muy altos para hacerlo. Como tal, técnicamente, los primeros auriculares de radio en realidad eran MENOS sensibles según esta definición.

Impedancia

Esta sección es bastante fácil de interpretar. Básicamente dice que si usa auriculares de 32 ohmios en un amplificador que fue diseñado para 8 ohmios o 4 ohmios, serán mucho menos sensibles, según la segunda definición, es decir, menos db por voltio de señal... es decir, más silenciosos.

La sección también continúa diciendo que, a medida que la tecnología ha evolucionado, estamos usando voltajes cada vez más pequeños con auriculares con cada vez menos impedancia.

Como tal, la sensibilidad de los auriculares, db/V, es mucho mayor hoy que los primeros modelos de radio.

Gracias Trevor por responderme. Realmente no entiendo cuando dices que la única forma de hacer que los auriculares sean más sensibles "{En este caso, el autor está hablando de amplificar más el sonido para que puedas escucharlo}, fue agregar más vueltas a la bobina de voz". ¿En qué sentido añadiendo más vueltas se puede amplificar el sonido? Por ejemplo, tengo un dip de rejilla antiguo que también funciona con auriculares. Dicen que los auriculares deben tener una impedancia de al menos 4000 ohmios. Examiné la señal y encontré 8 mVpp. ¿Cómo es que la impedancia de 4000Ohm es susceptible de amplificar esta señal?
@MikeTeX, los auriculares eran una bobina de voz en un imán. Por la corriente fija que tenían disponible, para que la bobina se moviera más, tenía que agregar vueltas a la bobina para crear un campo más grande y más fuerza para moverlo.
¿Estás diciendo que la entrada a los auriculares actúa más o menos como una fuente de corriente y solo varía el voltaje?
He expresado incorrectamente mi pregunta anterior. ¿Estás diciendo que la corriente consumida por los auriculares es independiente de la impedancia de los auriculares?
@MikeTeX no estoy diciendo nada de eso. Estoy diciendo que para que la bobina de voz diera más sonido para la señal que tenían disponible, tenían que aumentar el efecto magnético de la bobina.
De acuerdo. Pero no entiendo cómo. Si aumenta el número de vueltas, disminuye proporcionalmente la corriente en la bobina, por lo tanto, también el efecto magnético por vuelta. Entonces, ¿qué hemos ganado? (excepto quizás, que la señal de entrada está menos distorsionada por los auriculares)
@MikeTeX para una transferencia de potencia máxima, la impedancia de carga debe coincidir con la impedancia de la fuente. Si la radio emite 4KV con una impedancia de 2KOhm, conectar un par de auriculares 75R le dará muy poca señal. Use un cable más delgado y conviértalos en auriculares de 2KOhm y obtenga el máximo de ellos como pueda.