प्रतिबाधा ब्रिजिंग

ध्वनि इंजीनियरिंग और ध्वनि रिकॉर्डिंग में, एक उच्च प्रतिबाधा ब्रिजिंग, विद्युत दाब ब्रिजिंग, या केवल ब्रिजिंग संपर्क वह होता है जिसमें लोड प्रतिबाधा स्रोत प्रतिबाधा से बहुत बड़ा होता है। लोड स्रोत के विद्युत दाब को मापता है जबकि विद्युत प्रवाह को कम से कम खींचता है या इसे प्रभावित करता है।

स्पष्टीकरण

जब एक उपकरण का उत्पादन किसी अन्य उपकरण के निविष्ट से जुड़ा है तो ये दो प्रतिबाधा एक विद्युत दाब विभाजक बनाती हैं: दिए गए चित्रण के अनुसार विद्युत दाब स्रोत V_S, उत्पादन प्रतिबाधा Z_S और निविष्ट प्रतिबाधा Z_L शामिल है।

$V_{L}={\frac {Z_{L}}{Z_{S}+Z_{L}}}V_{S}\,.$

एक वोल्टेज स्रोत का उपयोग करके जिसका आउटपुट प्रतिबाधा Z_S जितना संभव हो उतना छोटा हो और एक प्राप्त उपकरण का उपयोग करके जिसका निविष्ट प्रतिबाधा Z_L जितना संभव हो उतना बड़ा हो तो सांकेतिक स्तर V_L को अधिकतम किया जा सकता है। जब $Z_{L}\gg Z_{S}$ (सामान्यतौर पर कम से कम दस बार), इसे ब्रिजिंग संपर्क कहा जाता है और इसके कई प्रभाव होते हैं :

• लाभ:
  • एक उच्च संकेत-से-शोर अनुपात बनाए रखते हुए प्रतिबाधा मिलान द्वारा किए गए 6dB क्षीणन को कम करता है, जो आवश्यक प्रसाधन प्रवर्धन की मात्रा को कम करने में मदद करता है।हालांकि प्रतिबाधा से मिलान करने और बेहतर संकेत--से-शोर प्रदान करने के लिए एक परिवर्तक का उपयोग किया जा सकता है और ध्वनि-विस्तारक में 6dB क्षीणन आसानी से बनाया जा सकता है।
  • एकाधिक लोड को एक ही स्रोत से जोड़ने की सुविधा प्रदान करता है।
  • स्रोत उपकरण से खींचे गए विद्युत प्रवाह को कम करता है, जो विद्युत की बर्बादी से बचने में मदद करता है और विरूपण को कम करने में मदद करता है। तार के माध्यम से कम विद्युत प्रवाह प्रतिरोधक हानि को भी कम करता है।

• नुकसान;
• Z_L को बढ़ाना संभवतः पर्यावरणीय शोर (विद्युतीय) ध्वनिग्रह को बढ़ाता है क्योंकि संयुक्त समानांतर (ऑपरेटर) प्रतिबाधा Z_S || Z_L (Z_S श्रेष्ठ है) थोड़ा बढ़ जाता है, जिससे बेवजह शोर के लिए संकेत नोड को चलाना आसान हो जाता है।

• प्रतिबाधा परिवर्तन से संकेत प्रतिबिंब। हालाँकि ध्वनि आवृत्ति के लिए 20 kHz पर एक चौथाई तरंगअवधि लगभग 2500 मीटर है, इसलिए स्टूडियो में ध्वनि परिपथ में कभी भी सही पारेषण रेखाएँ नहीं बनते हैं।

अनुप्रयोग

विद्युत दाब संकेत की सीमा क्षीणन

प्रतिबाधा ब्रिजिंग का उपयोग सामान्यतौर पर अनावश्यक विद्युत दाब क्षीणन और लाइन स्तर या माइक्रोफ़ोन स्तर संपर्क में विद्युत प्रवाह ड्रा से बचने के लिए किया जाता है, जहां स्रोत उपकरण में एक अपरिवर्तनीय उत्पादन प्रतिबाधा Z_S होती है। सौभाग्य से, आधुनिक ऑप-एम्प परिपथ (और कई पुराने वैक्यूम ट्यूब परिपथ) का निविष्ट प्रतिबाधा Z_L अक्सर इन संकेत स्रोतों के उत्पादन प्रतिबाधा की तुलना में स्वाभाविक रूप से बहुत अधिक होता है और इस प्रकार इन विद्युत दाब संकेतों को प्राप्त और प्रवर्धित करते समय प्रतिबाधा ब्रिजिंग के लिए स्वाभाविक रूप से अनुकूल होता है। आधुनिक परिपथ रचनाओं का स्वाभाविक रूप से कम प्रतिबाधा उत्पादन, प्रतिबाधा ब्रिजिंग की सुविधा प्रदान करता है।

बहुत उच्च उत्पादन प्रतिबाधा वाले उपकरणों के लिए, जैसे कि गिटार पिकअप या उच्च-Z माइक के साथ एक डीआई बॉक्स उच्च उत्पादन प्रतिबाधा को कम प्रतिबाधा में परिवर्तित करके प्रतिबाधा ब्रिजिंग में मदद कर सकता है ताकि प्राप्त करने वाले उपकरण को अत्यधिक रूप से उच्च निविष्ट प्रतिबाधा उपयोग करने की आवश्यकता न हो। डीआई बॉक्स को स्रोत उपकरण के करीब रखा गया है, इसलिए किसी भी लंबे केबल को डीआई बॉक्स के उत्पादन से जोड़ा जा सकता है जो सामान्यतौर पर असंतुलित संकेतों को संतुलित संकेतों में परिवर्तित करता है ताकि शोर प्रतिरक्षा को और बढ़ाया जा सके।

विद्युत दक्षता बढ़ाएँ

लाल वक्र भार में शक्ति को दर्शाता है, इसकी अधिकतम संभवता के सापेक्ष सामान्यीकृत (जो तब होता है जब R_L == R_S). काला वक्र शक्ति हस्तांतरण दक्षता को दर्शाता है η, जो असमान रूप से अनुपात के रूप में अधिकतम 100% तक पहुंचता है $R_{\mathrm {L} }/R_{\mathrm {S} }$ बढ़ती है।

जैसा कि अधिकतम विद्युत स्थानांतरण सिद्धांत में बताया गया है § विद्युत स्थानांतरण बनाम विद्युत दक्षता को अधिकतम करना, विद्युत दक्षता η के विशुद्ध रूप से स्थिर भार प्रतिबाधा को शक्ति प्रदान करने के लिए R_L विशुद्ध रूप से स्थिर उत्पादन प्रतिबाधा के साथ विद्युत दाब स्रोत R_S से है:

$$\eta ={\frac {1}{1+R_{\mathrm {S} }/R_{\mathrm {L} }}}\,.$$

प्रतिबाधा ब्रिजिंग का उपयोग करके,R_S घटाकर R_L बढ़ाकर या इस दक्षता को बढ़ाया जा सकता है।

हालांकि, अधिकतम शक्ति परिवर्तक सिद्धांत के अनुसार, अधिकतम शक्ति को स्रोत से भार में स्थानांतरित करने के बजाय प्रतिबाधा मिलान का उपयोग किया जाना चाहिए।

यह भी देखें

• अवमन्दन कारक
• प्रतिबाधा मिलान