Parliamo dell'impedenza: che cos'è?...

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      Parliamo dell'impedenza: che cos'è?...

      Apro questa discussione per parlare dell'argomento senza divagare OT in un'altra.

      LA RESISTENZA E L'IMPEDENZA, QUESTA SCONOSCIUTA

      Come dicono i nomi, l'impedenza e la resistenza sono un impedimento, una resistenza al flusso della corrente elettrica. Linguisticamente parlando, la differenza fra le due non è chiara, mentre è importante da un punto di vista elettrotecnico/elettronico/matematico.

      La resistenza è una componente dell'impedenza: mentre la resistenza è espressa semplicemente da un numero nel campo reale, per poter esprimere l'impedenza è necessario fare uso dei numeri complessi. L'impedenza, infatti, è l'insieme di componenti resistive e reattive. Le componenti reattive sono induttanze e capacità, appositamente inserite mediante bobine e condensatori oppure parassite, indesiderate, o addirittura equivalenti elettriche in un modello elettrico di un dispositivo elettromeccanico come un altoparlante. Un altoparlante, infatti, non può essere visto semplicemente come una bobina in serie alla resistenza del filo da cui è composta! Un altoparlante muove la massa del cono, ha delle risonanze, ha l'effetto delle sospensioni, quindi la sua impedenza varia notevolmente "su e giù" con la frequenza sia nella parte resistiva che in quella reattiva, modificando continuamente la fase.

      L'impedenza è composta da una componente reale e da una immaginaria, matematicamente del tipo: a+ib, dove i=sqr(-1). Nel caso specifico dell'elettrotecnica/elettronica: Z=R+jX, dove j (jota) indica lo sfasamento introdotto dalle componenti reattive: +jX è una componente induttiva, mentre -jX è una componente capacitiva. Un'induttanza pura (senza componente resistiva) ritarda il flusso di corrente di 90° rispetto alla tensione applicata, mentre una capacità pura ritarda la tensione che si forma ai suoi capi di 90° rispetto alla corrente che la attraversa. Detto più intuitivamente, applicando una tensione a una bobina, la corrente comincia a fluire con un certo ritardo; facendo scorrere corrente in un condensatore, invece, la tensione cresce con un certo ritardo.

      Tutto ciò mi è sembrato necessario accennarlo per far capire la differenza e quando è possibile, almeno nella banda passante audio di un apparecchio, trascurare la componente reattiva. All'interno della banda audio, infatti, un generico circuito audio (che non contenga equalizzatori o simili...) passivo ben realizzato dovrebbe, salvo eccezioni, avere un comportamento praticamente resistivo così come l'impedenza d'ingresso e uscita di un circuito attivo.
      Gianluca
      Youtube: goo.gl/522kv4

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      Parliamo dell'impedenza: che cos'è?...

      Immaginavo che il thread si aprisse con un qualche tipo di spiegazione, se così non fosse riprenderei il discorso lasciato in sospeso, visto che è stato il fattore scatenante per l'apertura di questa nuova discussione. Si trovano in giro parecchie definizioni di impedenza, ma da c'è una cosa che non ho chiara e mi pare faccia parte del succo della questione... riporto la domanda:
      "Si potrebbe definire quindi (l'impedenza) piú una caratteristica del percorso del segnale (o meglio del rapporto segnale/percorso) piú che del segnale in sé? Mi pare di capire che a parità di intensitá ciò che definisce l'impedenza sia - perdonami il termine - la "difficoltà" che il segnale stesso incontra nel percorrere un determinato stadio. Ma mi manca un tassello: com'è allora che si può determinare l'impedenza di uscita, una volta che il percorso è terminato, mancando una variabile?"
      Credo che assimilato a dovere il concetto base molte risposte arrivino da sole.
      Non me ne volere @mark88, è giusto per dare una continuità al discorso già iniziato. :)

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      IMPEDENZA D'USCITA
      Trascurando, date le premesse, la parte reattiva, l'impedenza di un generico "generatore" è la resistenza che ha in serie: l'impedenza di uscita di un preamplificatore, ad esempio, è la resistenza che si trova in serie all'uscita. Tale resistenza è in gran parte parte intenzionale, presentata da un apposito resistore in serie all'uscita con lo scopo sia di limitare la corrente in caso di cortocircuiti (ma ormai i circuiti integrati sono già efficacemente protetti) che di "isolare" il circuito dalla capacità del cavo che viene collegato all'uscita: la capacità del cavo, infatti, se elevata (per il tipo di cavo o per la sua lunghezza) provocando rotazioni di fase della corrente rispetto alla tensione, può portare all'autooscillazione dell'amplificatore, che può danneggiarlo seriamente.

      La misura dell'impedenza di uscita si effettua applicando un segnale sinusoidale a 1000Hz (o alla frequenza desiderata) e facendo il rapporto fra la tensione presente a vuoto e quella presente con una resistenza di valore noto collegata all'uscita. Più la tensione si abbassa collegando la resistenza, più è alta la resistenza interna.
      Gianluca
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      IMPEDENZA DI CARICO DEI MICROFONI

      Microfoni dinamici
      Per quanto riguarda i microfoni dinamici, hanno una membrana che muove una bobina in un campo magnetico, producendo una tensione che segue la velocità della membrana stessa. Elettromeccanicamente, quindi, funziona al contrario di un altoparlante. E' un po' come una dinamo, mossa dalle variazioni di pressione e ostacolata nel suo movimento dal carico a essa collegato. A vuoto si muove liberamente; con una resistenza di carico collegata, invece, il livello di uscita inevitabilmente si abbassa, in quanto si forma un partitore di tensione con la sua resistenza interna, e le risonanze meccaniche si smorzano.

      Come scrissi tempo fa, ho il sospetto che i microfoni dei produttori storici (Shure, Sennheiser, ...) siano stati progettati diversamente nel passare degli anni. Una volta, partendo dalla telefonia con tutte le teorie sul massimo trasferimento di potenza, si puntava all'adattamento di potenza e credo che molti microfoni fossero progettati per lavorare su basse impedenze di carico, spesso pari all'impedenza del microfono! Ricordo, infatti, di aver letto nelle specifiche di vari microfoni: "Impedenza interna", "Impedenza di carico", "Impedenza di carico minima": proprio queste ultime due mi fanno pensare che un microfono con scritto "Impedenza di carico" sia ottimizzato per lavorare su quell'impedenza e che, se fatto lavorare su impedenze superiori, presenti risonanze, che potrebbero anche essere a frequenze di qualche decina di Hertz, amplificando il rumore da maneggiamento o, comunque, trasmesso al corpo del microfono.

      Microfoni senza trasformatore:
      se ti riferisci a microfoni a condensatore, tutto il circuito si riduce a un amplificatore a transistor con un transistor FET all'ingresso (per avere un'altissima impedenza d'ingresso, necessaria per una buona risposta alle basse frequenze) e due transistor PNP all'uscita, che abbassano l'impedenza del segnale e, allo stesso tempo, prelevano l'alimentazione Phantom. Questi sono schemi tipici:
      encrypted-tbn0.gstatic.com/ima…FUU3mextj4tMuLO9asgCipLdA
      static.gearslutz.com/board/img…cde6b0cac2f19860b080bc08e
      In questo caso, l'impedenza di uscita è puramente resistiva, quindi una variazione dell'impedenza di carico produce solo un abbassamento del livello del segnale e un abbassamento della massima pressione acustica sopportabile mantenendo una bassa distorsione.

      Nel caso dei microfoni dinamici, invece, c'è la bobina collegata direttamente al connettore d'uscita. Credo che abbiano una componente reattiva minore; in questo caso, la risposta in frequenza risentirebbe meno delle variazioni dell'impedenza di carico.
      Gianluca
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      Solo per farti i complimenti. :thumbup: L'argomento è interessante e ben spiegato. :thumbup:

      8) Teetoleevio
      Produrre o mixare un brano in una stanza non trattata acusticamente equivale a correre di notte in autostrada a fari spenti: non vedi un razzo. :D
      Non è colpa tua, è che semplicemente non senti bene quello che stai facendo, anche se hai 10 Distressor. TRATTA LA TUA STANZA ! Dai retta a zio Teeto !