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电源变压器对音响功放电路的影响[转贴]

【此乃转贴,原作者不详。】

 

喇叭里面传出来的声音是牛推出来的,不是管子推出来的!管子充其量就是一个开关而已,好坏也就在一个开关速度和阻抗上。所以,喇叭里面的声音是牛的声音,不是管子的声音。

假设喇叭需要发出20KHz的声音,每秒钟就需要向电源部分取电20000次!这个时侯又是哪个部分给喇叭供电?指望电容达到这样的放电速度显然是不可靠的,因为管子截止的时候,电路里面的电流是处于一种均衡状态(不流动状态),而管子开启取电就打破了这种均衡。

如果得不到快速补充,电压很快就掉到没有,很显然这种情况是不会出现的,这个时侯靠谁来补充电能?电容因为充放电的速度和电流不可能完全满足要求,且电容本身也需要向牛取电,这个时侯牛的转换速度就很重要了! 

一般来说,牛的频率只有50Hz,这个频率下二极管每开启一次,喇叭就要从牛取电400次、截止400次,相当于次级在一个时钟周期内从铁芯取磁400次!如此快速的取电,牛的内阻和电感量还有转换效率就直接影响到喇叭的响应速度,如果这个时侯供应不上,喇叭取不到电,就发不出声音,取到的电不够用,喇叭的震动幅度不够,相当于变相的衰减了高音和丢失了一些细节,分析力也就上不来了。

如果说牛的转换速度不够,稍微滞后一些才能提供足够的电能,反映在喇叭上就是声音稍微滞后一些,也就是人们常说的慢一些。牛本身不具备多大的储能能力,转换效率就很重要了,更确切地说是转换速率——这个和功率大小并不是完全的关系。

因为大功率牛会用更粗的导线,它的阻抗很低,所以能在单位时间内通过更大的电流;有更大的铁芯体积,电感量更大,能进行更大容量和更高效率的电磁转换,恢复速度更快。这个时侯,牛初级内阻、最大电流通过能力、铁芯的导磁能力、铁损以及次级的取电能力,将直接影响到喇叭里面传出来的声音。

所以,小内阻和低损耗牛的高频响应速度更快,声音丢失更少。就算用小功率牛如果设计得当的话,也完全可以做到。对高频来说,转换速度和内阻还有损耗影响更大。

再来说中低频。

在其他参数不变的情况下,电感量的增加意味着次级有更大的取磁面积,单位时间内转换过来更多的电能。

在低频率长时间大电流取电的情况下,多出来的取磁面积就很重要了,它能让次级提供更多一些的电能。如果初级供应充足的情况下,更不易因电流不足导致电压下降。反映在声音上,就是低频量感增加了,实际上是电流数量增加了。

而电感量的增加是需要初级绕更多圈数,次级才能增加圈数而输出电压不变,这样就带来了一些负面效应:导线长度增加,阻抗也增加了。而阻抗的增加使得更多的电能消耗掉转化成热能,对于高频快速取电形成了一个迟滞作用,影响到高频的响应速度。而铁芯的涡流现象也加剧了这个作用,或者用频率丢失这个词更恰当?

现在,可以总结一下:

在铁芯不变的情况下,增加绕组匝数,能提供更大的电感量和更充沛的电能(这是好处),但是增加了内阻(这是坏处)。在绕组不变的情况下,薄片铁芯有着更少的磁涡流、更低的损耗,能通过更高的频率。但是占空隙数大,磁路也长。很多人追求低内阻,以获得更好的高频响应;追求大电感量,以获得更多的电流来增加低频量感。

喇叭电流、电压忽大忽小、乎开乎关,振膜才能产生不同的震动,才能发出声音。而这时候,流过牛次级的电流也是随着喇叭取电的频率而变化。被动的变化取磁频率,而初级还是不紧不慢的按照50Hz频率供电。这样,环牛本身内部的参数就很突出了,它决定了供电能力的好坏,直接影响到喇叭的频响。

当然,还有电容和整流二极管对供电的影响:电容放电的速度和二极管开关的速度只能起到辅助牛的作用,但不能完全替代。牛的供电最直接,内阻一般比电容小,大电流通过能力也比电容大和快速,就算最差的说,牛给电容做辅助,对声音也一样有影响。 

我绕牛喜欢用粗线,多绕圈数也是因为这个原因。粗线能通过更大的电流,有更小的电阻,多绕圈数能给次级提供更大的取磁面积。

再来说说阻抗问题。

直流电阻、容抗、感抗对电流的通过能力都有影响,而电流又会造成电压摆动,这些对声音的影响我就不多说了,延伸到线材等上也一样有效。

很多人认为它是玄学是因为还没有想明白。电磁、震动、阻抗都对声音有影响,不过我就不在这里多说了。

也可能我的表达方式不够贴切,因为这是一个动态过程,而且是同时完成的动态过程,很难用语言表达明确,可能用一些动画或者图形方式来看更直观。

几点说明:

1、我弱化了电容的作用是为了说明问题,其实道理一样,电压只要掉几V,声音变化就很明显了。

肥牛瘦电容,瘦牛肥电容其实也是对这种现象的一种补偿办法。主要是体现在快速补充这部分,就算电容取电,牛还没有来得及给电容充足电,下一轮密集高频率的取电又来了,这个时侯电容供电就不足了,如果一轮连着一轮不停的这样取,根本不给电容充电恢复的机会,就只有靠牛了!

2、空载电流和绕组于铁芯之间的间隙有关系:间隙大,空载电流也大。其实前文中的两个铁芯差距不大,但我人为的增加了这个差距是为了更明显的对比。1200W铁芯有原装的胶木垫我没有拆掉,拆掉后空载电流就小很多,所以我才说45MA已经满足这个铁芯的需求了,因为匝数已经很不少了。

3、频率和电流是两个不同的概念。我们一般说的电流是以直流为标准的,交流电流的计算方法就不一定适合套用进来。400Hz频率和50Hz频率在相同的外部条件下通过的电流是不一样的。

物理定律里面有一个用功不变的说法:把一公斤重量的100个物体移动一米和把一个100公斤重量的物体移动一米,总用功是一样的。那么,反过来想,假设20KHz高频小电流,每个频率周期流过的电流是50Hz低频电流的千分之一,高频每秒取电2万次,低频每秒取电50次,就算在理想的直流供电情况下,2/一千/50=2.5倍。最终高频用电下来也和低频差不多了!

因为音响是动态的,低频用的次数可能比高频更多一些,造成一种假象:

低频比高频更费电,但就忽略了一个时间参数的问题。如果高频闲置的时候比低频多,那么看起来好像是低频更费电,如果两者的频率是恒定不变的,那个更费电还很难说呢。

这个实验做起来不复杂,一个示波器加一个电桥或者电流表接在模拟电路上就能分析出来。也就是说,在单位时间内,快速取电或者大流量取电的时候,牛的参数对电路性能的影响。

4、说到电容,简单说两句,比如电解:锡膜的表面积决定电容的容量,绝缘纸的材质和厚度决定了电容的耐压,锡膜的厚度决定了电流的大小,卷绕的层数决定了电容的阻抗和放电速度,电解液的配方和上面所有性能有关联。

很多人喜欢高个子电容就是因为卷绕层数少、锡膜带宽度宽,相当于用粗导线,能通过更大的电流有更快的放电速度。电解锡膜或者铝膜需要腐蚀工艺,腐蚀成玉米杆内部一样的结构,密密麻麻小孔洞,一个是增加表面积来实现更大容量,一个是方便电解液流动。厚度和卷绕层数是相关联的,大电流剧烈放电就要看这两个参数。

5、初级圈数和空载电流一样,不是可以无限制的增加或减少,要取一个恰当的值最好,太多太少都不好。

6、其实电流和电压是相辅相成的,无负载时电压最高,随着负载的变化,电压也在变化。

如果能做出一个不管接多大负载,电压都不变化的牛,那么,牛对声音就没有影响了。

但是,牛的阻抗、效率、损耗系数都对最大电流有影响。喇叭需要大电流时,因这些原因,扼制了电流的通过能力,造成电压下降,声音也就受到影响了!

posted on 2015-07-20 12:59 Chipset 阅读(247) 评论(3)  编辑 收藏 引用

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# re: 电源变压器对音响功放电路的影响[转贴] 2015-08-02 21:32 QQ149853389

打错特错,在电子高手看来。  回复  更多评论   

# re: 电源变压器对音响功放电路的影响[转贴][未登录] 2015-08-10 08:29 chipset

@QQ149853389
转的,有几分合理不合理我就不知道了,因为我对这个行业是陌生的。  回复  更多评论   

# re: 电源变压器对音响功放电路的影响[转贴] 2015-09-10 13:45 牛皮大将

嗯,有点道理~  回复  更多评论   


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