Spannung der Töne von MP3-Dateien

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Was ist die maximale Spannung für gängige Musikdateien?

Wenn bei der Wiedergabe auf einem Smartphone die Lautstärke des Smartphones auf Maximum eingestellt ist, wie viel Spannung wird an die Kopfhörer des elektrischen Signals gesendet?

Vielen Dank für den Kommentar Ich bin Japaner. Ich bin nicht gut in Englisch. Ich benutze den Google-Übersetzer. Ich möchte ein Niederfrequenztherapiegerät auf meinem Smartphone verwenden. Ich fand es abhängig von der Spannung gefährlich. Und ich habe diese Frage gestellt. Vorsichtsmaßnahmen oder Gefahren?

voltage sound

— たくまいわわ
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Wenn Sie wirklich darüber nachdenken, was Sie gefragt haben, werden Sie feststellen, dass Sie die Art von Frage gestellt haben, die nicht beantwortet werden kann. Sie haben die Parameter des Inhalts der Musikdatei nicht definiert. Ähnlich nicht beantwortbare Frage isthow loud is music?

— jsotola

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Möglicherweise handelt es sich hierbei eher um die elektrische Schnittstelle zwischen einem Audiogerät und einem Kopfhörer oder Kopfhörer als um eine Frage zu abgetasteten Audiodaten.

— Solomon Slow

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Der MP3 zeichnet die Schallintensität in einem Bereich zwischen Null und Maximum auf. Die Hardware, mit der der MP3 abgespielt wird, entscheidet, was "Maximum" bedeutet.

— J ...

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Es hängt vom Telefon und der Kopfhörerimpedanz ab, aber das iPhone 6 erzeugt laut diesem Link maximal etwa 1 V RMS: anandtech.com/show/8554/the-iphone-6-review/11

— Ken Shirriff

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Verstärkung

Dies hängt nicht von der Musikdatei ab, sondern vom Verstärker, der die Musik an einen Lautsprecher oder an einen Kopfhörer- / Ohrstöpselanschluss sendet.

Musikdatei

Eine Musikdatei enthält nur 'Werte' und meistens in komprimierter Form. Nach dem Dekomprimieren erhalten Sie Werte, die eine bestimmte Menge an Bits pro Wert enthalten (normalerweise 16 oder mehr).

Umwandlung

Ein Mikrocontroller kann diese Werte über einen Vor- und / oder Verstärker an einen Lautsprecher senden, der sie in tatsächliche Spannungen umwandelt. Es kommt also auf das Ausmaß der Verstärkung an.

Schutz

Beachten Sie auch, dass das Senden von kontinuierlichen 'Maximalwerten' nicht zu einem lauten Ton führt, sondern den Lautsprecher beschädigen würde (um dies zu verhindern, ist im Verstärker ein sogenannter DC-Lautsprecherschutz vorhanden). Eine Welle ist erforderlich, damit sich der Lautsprecher sehr schnell nach außen und innen bewegen kann. Dazu werden sich ändernde Werte an den Lautsprecher gesendet.

Messen

Wenn Sie messen möchten, können Sie die Audioausgabe mit einem Oszilloskop messen, während Sie eine Sinuswelle mit maximaler Amplitude senden.

— Michel Keijzers
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Re, "... eigentlich bricht es den Lautsprecher." Wenn ich eine Audiodatei erstellen kann, die Ihre Lautsprecher beim Abspielen durchbrennt, liegt der Fehler nicht in meiner Datei. Ihr Musik-Player sollte zumindest in der Lage sein, jede Sounddatei zu überleben , die Sie abspielen möchten.

— Solomon Slow

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@SolomonSlow Guter Punkt, ich habe meine Antwort aktualisiert (und selbst etwas daraus gelernt).

— Michel Keijzers

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@SolomonSlow Einige Lautsprecher sind nicht sehr glücklich, wenn Sie einen Monoton mit einer Resonanzfrequenz spielen. Und das passiert ziemlich oft bei Subwoofer-Lautsprechern. Ich bin sicher, Sie haben einige gehört, bei denen der Kegel beschädigt wurde. Ich stimme zu, dass das Ideal darin besteht, dass der Sprecher jede Eingabe überlebt; Wenn Sie jedoch die richtige Resonanzfrequenz finden, reicht die Dämpfung des Lautsprechers möglicherweise nicht aus, um ihn zu schützen.

— UKMonkey

@UKMonkey Ich würde es umformulieren in "Musiksystem sollte jeden Sound überleben, von dem vernünftigerweise erwartet werden kann, dass er während des normalen Gebrauchs auftritt". Und ich stimme zu, dass viele Subwoofer schlecht (oder eher - billig) konstruiert sind und dies nicht tun.

— Mołot

@ Mołot nein - Ich würde sagen, dass ein Lautsprecher durch den Verstärker für keinen Ausgang des Verstärkers innerhalb der vom Lautsprecher unterstützten akzeptablen Bereiche beschädigt werden sollte. Dies bedeutet, dass der Lautsprecher, wenn er für eine niedrigere Spannung ausgelegt sein muss (sei es durch Lieferung mit einem anderen Verstärker oder etwas anderem), um sicherzustellen, dass er sich bei 20 Hz nicht selbst zerstört. dann ist es das, was es tun muss.

— UKMonkey

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Heutzutage verwenden viele DAC-Chips für Verbrauchergeräte einen Spannungsausgang von 2 Veff.

Die Versorgungsspannung ist weitgehend irrelevant, da viele DAC-Chips auch interne Ladungspumpen verwenden, um die Versorgungsspannung zu erhöhen und eine negative Versorgungsspannung für die Audioausgangsstufe zu erzeugen, sodass sie direkt mit Gleichstrom gekoppelte Lasten ansteuern können.

— Nur ich
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"2 Veff" bedeutet hier durchschnittlich 2 Volt, wobei RMS (Root Mean Square) die Methode zur Berechnung des Durchschnitts ist.

— Sjoerd

In der Tat für eine digitale Sinuswelle im Vollmaßstab in eine typische 10-kOhm-Last, die durch einen Leitungseingang dargestellt wird. Es kann also definitiv nicht die vollen 2 Veff in Kopfhörer ausgeben, die normalerweise einige zehn Ohm betragen.

— Justme

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Normalerweise wird es durch die Batteriespannung des Mobiltelefons begrenzt, die etwa 3,7 V beträgt. Es gibt jedoch andere Grenzen, wie die EU-Lautstärkegrenze von 100 dB - die als Schalldruck und nicht als Spannung angegeben wird.

— pjc50
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Ein elektrisches Signal mit Leitungseingangspegel hat typischerweise eine Spannung im Bereich von 0,3 bis 2 Volt. "Leitungsebene" ist der Begriff für den Standard, der zwischen einer ganzen Reihe von Geräten verwendet wird, nämlich Ihrem Mobiltelefon.

Lesen Sie unbedingt die anderen Antworten, da sie Sie auf die Besonderheiten Ihrer Frage aufmerksam machen.

— Matthew Goulart
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Die Musikdateien wie MP3 haben nur digitale Logikpegel (0 und 1). Zuerst werden die analogen Signale mithilfe von ADCs in digitale Logik umgewandelt. Der ADC funktioniert hier wie ein Zauber, sie schneiden das analoge Signal in eine einfache Form, die Schnittfrequenz (Abtastfrequenz) hängt vom ADC ab. Jetzt werden diese in Scheiben geschnittenen Teile in Bits umgewandelt (jedes Bit repräsentiert eine gewisse Spannung), damit die Prozessoren / Controller die Slices verstehen und speichern können. Normalerweise enthalten diese Slices riesige Daten (0 und 1), sodass wir diese Daten mithilfe der MP3-Komprimierung oder einer anderen komprimieren Audioformate. Wenn Sie eine Musikdatei abspielen, gehen die Nullen und Einsen an den DAC, der sie wieder in eine analoge Form umwandelt. Die Spannung hier hängt von Ihrem DAC ab. s Referenz (dies begrenzt den Schwung des analogen Signals) Hier ist das Signal schwach, daher verstärken wir es mit einem Verstärker und speisen es dem Lautsprecher zu. Der Spannungsbereich der Kopfhörerlautsprecher hängt vom Gerät ab, an das normalerweise 0 V bis 3 V angeschlossen sind.

— the_mighty420
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Mikrovolt? Haben Sie eine Referenz dafür?

— Evildemonic

Ich habe einmal eine Spannung von 2,7 Vpp am Ausgang meines Notebooks gemessen. Ich bezweifle, dass Mikrovolt realistisch sind

— Sim Son

Jedes Mal, wenn jemand "Nullen und Einsen" sagt, ist dies eine grobe Vereinfachung, die die Probleme nur verwirrt. Musikdateien sind mehr als nur "0s und 1". Die gleiche Art und Weise, wie Englisch geschrieben wird, ist mehr als nur "Letters AZ"

— Whatsisname