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오디오 트랜스포머 권수비

소스와 부하 간 임피던스 매칭을 위한 오디오 트랜스포머 권수비와 2차 전압 및 전류를 계산합니다.

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공식

n = √(Z₁/Z₂), V₂ = V₁/n, I₂ = I₁ × n

n — Turns ratio
Z — Impedance (Ω)

작동 방식

오디오 트랜스포머는 신호 소스와 부하 간의 갈바닉 절연 및 임피던스 매칭을 제공합니다.권선비 n = N/N₂에 따라 전압 변환이 결정됩니다. V₂ = V/n. 전류는 역으로 변환됩니다: I₂ = I× n. 임피던스는 권선비의 제곱으로 변환됩니다: Z₂ = Z/n².임피던스 매칭을 위해서는 n = √ (Z/Z₂) 가 필요합니다.클래식 오디오는 최대 전력 전달을 위해 600Ω 밸런스 라인 임피던스를 사용하며, 아이솔레이션에는 600:600 트랜스포머 (1:1 비율) 를, 마이크/라인 브리징에는 600:10kΩ 트랜스포머 (n ≈ 0.245 또는 1:4.08 스텝업) 를 사용합니다.DI (직접 분사) 박스는 트랜스포머를 사용하여 하이 임피던스 기기 신호 (~500kΩ) 를 밸런스드 200—600Ω 마이크 레벨 출력으로 변환합니다.또한 오디오 트랜스포머는 DC를 차단하고 CMRR (커먼 모드 노이즈 리젝션) 을 제공하므로 그라운드 루프를 제거하는 데 이상적입니다.

계산 예제

600Ω 밸런스 라인 출력을 8Ω 스피커와 일치시킵니다 (가상).
회전율: n = √ (600/ 8) = √75 = 8.66:1
즉, 1차측 턴은 2차측 턴보다 8.66배 더 많습니다.
1V RMS 1차 전압 사용 시:
보조 전압 = 1/8.66 = 0.115 V RMS
1mA RMS 1차 전류 사용 시:
2차 전류 = 1mA × 8.66 = 8.66mA RMS
전송된 전력 (이상적인 변압기): P = 1V × 1mA = 1mW
확인: P = 0.115V × 8.66mA = 1mW ✓
DI 박스의 경우 (250kΩ 기기 → 150Ω 마이크 입력):
n = √ (250000/150) = √1667 = 40.8: 1 스텝다운

실용적인 팁

  • ✓오디오 트랜스포머는 평형/불균형 변환에서 잡음 제거를 위해 사용하십시오. 40—60dB의 공통 모드 제거 기능을 제공하여 긴 케이블 연결 시 50/60Hz 잡음을 유발하는 그라운드 루프를 차단합니다.
  • ✓DI 박스의 권선비를 계산할 때는 트랜스포머의 삽입 손실을 게인 버젯에 반영해야 합니다.잘 설계된 액티브 DI는 극도의 임피던스 비율에서 패시브 트랜스포머 DI보다 성능이 뛰어난 경우가 많습니다.
  • ✓마이크 입력 트랜스포머의 경우 자화 인덕턴스는 정격 입력 임피던스에서 20Hz를 통과할 수 있을 만큼 높아야 합니다.확인: f_low = r_load/(2π × L_mag), 입력 150Ω 및 20Hz의 경우 L_mag ≥ 150/ (2π × 20) ≈ 1.2H

흔한 실수

  • ✗임피던스 비율과 권선비를 혼동하기 — 임피던스 비율은 n 자체가 아니라 권선비 (n²) 의 제곱과 같습니다.4:1 권선비는 16:1 의 임피던스 비율을 제공합니다.
  • ✗완벽한 임피던스 매칭을 통한 전력 극대화 기대 — 오디오 (전압-소스 시스템) 에서는 최대 전력 전달이 최대 전압 전달보다 덜 중요합니다.오디오에서는 소스 로드를 방지하기 위해 브리징 (소스보다 부하 임피던스가 훨씬 높음) 을 사용하는 것이 좋습니다.
  • ✗트랜스포머 주파수 응답 무시 — 오디오 트랜스포머에는 자화 인덕턴스 (저주파수 롤오프) 및 누설 인덕턴스와 권선 커패시턴스 (고주파수 롤오프) 로 결정되는 대역폭 제한이 있습니다.저렴한 트랜스포머는 50Hz 미만 또는 10kHz 이상에서 사용할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

1:1 절연 트랜스포머는 신호를 레벨 변화 없이 전달하지만 전원을 부하로부터 갈바닉 방식으로 분리하여 접지 루프를 차단합니다.신호 트랜스포머 (비유니티 비율) 는 임피던스와 전압 레벨을 분리하고 변경합니다.모든 오디오 트랜스포머는 절연을 제공하며, 비율에 따라 변환이 결정됩니다.
네.밸런스 출력을 기본 전체에 연결하고 보조 출력을 단일 종단 (언밸런스) 출력으로 사용하면 신호가 변환됩니다.트랜스포머는 밸런스 라인에 존재하는 공통 모드 노이즈를 제거하여 트랜스포머 권선 밸런스의 CMRR (일반적으로 60—80dB) 과 함께 깨끗한 불균형 신호를 제공합니다.
600Ω은 초기 전화 네트워크에서 흔히 볼 수 있는 구리선 임피던스를 통해 최대 전력 전송을 제공했기 때문에 최초의 전화 및 방송 표준이었습니다.대부분의 최신 장비는 임피던스 매칭 대신 전압 브리징 (높은 입력 임피던스) 을 사용하지만 최신 오디오 장비는 주로 레거시 장비와의 호환성과 밸런스 라인 표준을 위해 600Ω을 사용합니다.

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