谈胆机的输出牛及其业余测试方法

更新时间:2023-07-14 20:12:47 阅读: 评论:0

谈胆机的输出⽜及其业余测试⽅法
输出⽜是胆机的咽喉,其内在品质的优劣直接影响著整机的重放质量。由于输出⽜的专业性较强,加之考虑⼚家的利益,故很少有刊物作⾼保真输出⽜的介绍。发烧友在评论某某胆机之输出⽜时仅以外表或者品牌效应点评,甚⾄仅以个⼈听感为依据,缺乏对输出⽜的定性的认识(虽然变压器所涉及的技术并不深,但⼀⽀⾼保真输出⽜并⾮⼈⼈都能作得好的)。另外各胆机⽣产⼚所⽣产的输出⽜可以说各具特⾊,各有千秋。对于称得上“Hi-Fi”级(严格地讲胆机的输出⽜⽆法算Hi-Fi)的输出⽜,⼀个⼚家⼀个“味”,甚⾄⼀个批次⼀种⾳⾊。
红茶奶茶的做法当然在这“云云众⽣”众多的胆机中,也不乏有那不够Hi-Fi甚⾄失真较⼤,频率响应较窄的输出⽜“滥竽充数”。⽽我们业余发烧友⼜⽆“孙悟空”那“⽕眼⾦睛”,来识破那些“笨⽜”。本来不够Hi-Fi 的“⽜”,却奉为上品,那可就残了。这⾥笔者给⼤家谈⼀谈胆机的输出⽜及其业余测试⽅法,让⼤家对“⽜”有⼀个定性的了解和认识,也让输出⽜不在那么“⽜⽓”。
⼀颗理想的Hi-FI输出⽜要求其:
1.初级电感(pri-inductor)为⽆穷⼤(infinite),以应付很低的低频信号;
2.漏感(leakage)为零,分布电感(distributedinductance)、电容(distributedcapacitance)为零,以便⾼保真的传输现代⾳乐的超⾼频信号;
3.不产⽣各种形式的串联或并联谐振(resonance),以免使⾳频信号发⽣畸变(distortion);
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4.不产⽣任何⾮线性(nonlineardistortion)或相位延迟失真(pha-delaydistortion)。尘埃落定歌词
从变压器的原理上讲,现今⽆论何种形式的变压器均⽆法同时满⾜以上条件的。⾸先说变压器要⽤铁⼼(core)做导磁媒体,其⾮线性失真⼀般很⼤。再有若需诺⼤的初级电感(pri-inductor),其漏感(leakage)、分布电感、电容亦随之加⼤。满⾜了第1项,就要损失第2项,互为⽭盾。且较⼤的初级电感⼜可使相位失真加⼤,动态范围(dynamicrenge)减⼩。
看到这⾥发烧友可能要问,照你的“⽜”(谬)论,胆机就不能算Hi-Fi⾳响了?你是不是⼀
个“恨胆狂”,然也,相反我是却个胆机迷,且快⾄如醉如痴之地步。常⾔道“爱之深,则之切”。本⼈对胆机并⾮盲⽬的崇拜,⽽是从其优点中找出可以改进的不⾜,⽆法改进的不⾜之处,才认为是“残缺的美”。⼀只宽频响(freguencyrespon)的输出⽜,要求在满⾜⾼频的情况下,尽量增加初级电感,以使频响曲线向低端延伸。亦或在满⾜低频的情况下,尽量减⼩分布电容(distributedcapacitance)及漏感(leakageinductance)以使⾼频更靓。但两者总是互为⽭盾,故频响不可能很宽。现今的输出⽜⼤多采⽤⾼质量的铁⼼,特殊的线材及复杂的绕制⼯艺,已使频响宽度达到10Hz~20KHz±1.5dB(有的甚⾄更宽)。根据现代“⾳乐频谱曲线”看,已能满⾜各种⾳乐信号的传输了。
不过荣幸的是,由于输出⽜不可能传输更⾼的⾼频信号(即便能传输过去,相位也已延迟了很多,加之⼈⽿的掩蔽效应也就不能感觉到),可将⼀些⾼频⼲扰如CD、DVD等数位⾳源本⾝固有的数位⼲扰“拒之门外”。
这就是⽤有输出⽜的功放(胆机或⽯机),重播CD、VCD、DVD⾳乐要⽐⽯机“好听”许多(显得不那么刺⽿)。故有些名⼚的⽯机也采⽤“⽜”做输出如McIntosh(麦景图)。有些中低档胆机之输出⽜,⼲脆就只照顾低频,⾼频到那⾥⼀概不管。此类胆机虽有充实的低频但⾼频暗淡,久听会感觉“闷”得难受(如今发烧友的⽿朵已修炼的挑剔的很)。现今的⾳箱好象在暗中为胆机弥补这“⾼频不⾜”,把⾳箱的⾼频做的较靓,甚⾄⽤⾼灵敏的号⾓单元,那种“不⾜”也就不显得那么突出了.
⼀⽀宽频响的Hi-Fi输出⽜,其电感漏感(leakageinductance)⽐(LL)很⼤(即较⼤的电感(inductor),极⼩的漏感)。故通常⽤电感漏感⽐(LL)来衡量⼀个输出⽜的优劣。下⾯我给⼤家谈谈对输出⽜具体的要求:
初级电感(pri-inductor)LL=K·(Ra-r1)/2πfmin其中:Ra是放⼤器的最佳负载阻抗(optimumplateload),r1是输出⽜的初级直流电阻。K是⼀个系数,当
要求频响曲线不均匀度为-3dB,或允许初级阻抗变化30%时,K=1;当要求-1dB或允许阻抗变化10%时,K=2;要求-0.5dB或允许阻抗变化5%时,K=3;fmin:所要求之最低频率。如何锻炼腰肌
初级漏感(pri-leakageinductance)Ls
Ls=K·Ra-r1/2πfmax
其中:fmax系所要求之最⾼频率,当允许初级阻抗变化30%时,K=0.8;允许变化10%
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时,K=0.5。
柴可夫斯基>甲午战争是哪一年输出⽜直流电阻
单端(single-ended)输出⽜,初级电阻r1=0.5·Ra(1-η);次级电阻r2=r1(N2/N1)
推挽(push-pull)输出⽜
初级电阻r1=0.414·Ra-a(1-η)
次级电阻r2=0.586·Ra-a(1-η)(N2/N1)
其中:Ra系单端放⼤器(single-ended)最佳负载阻抗(optimumplateload);Ra-a系推挽放⼤器(push-pull)最佳负载阻抗;η为变压器的效率(efficiency),⼀般取0.75~0.9,功率越⼩η取值越低。风不能把阳光打败
输出⽜直流电阻不宜过⼤,否则将影响瞬态(transient)、解析⼒及动态范围(dynamicrange)。
由于变压器中存在电抗(reactance)成分,其感抗(inductivereactance)随频率的变化⽽变化,使得其输⼊阻抗(inputimpedance)亦随之变化,⼀般中频段呈⼀定值不变。⽽低频段,随频率的降低⽽急速下降,⾼频段⼜随频率的上升⽽升⾼。当阻抗偏离放⼤器的最佳负载阻抗(optimumplateload)较多时,放⼤器将产⽣严重的波形失真,且输出功率亦下降。故⼀般要求变压器的输⼊阻抗(inputimpedance)变化<30%。
另外,由于变压器本⾝存在有分布电感(distributedinductance)及分布电容(distributedcapacitance),其相互作⽤将产⽣串联或并联谐振(resonance)。发⽣谐振时,其输⼊阻抗(inputimpedance)趋向于零或⽆穷⼤(infinite)。且⽆论是串联或并联谐振,其输出电压都可能出现峰值,使频响曲线变差。为控制变压器在谐振(resonance)时输⼊阻抗的变化程度,保证平坦的幅频特性,应控制住变压器回路的Q值(这⾥Q值的含义是,感抗(inductivereactance)或容抗(capacitivereactance)与回路电阻之⽐。Q值越⼤,其阻抗的变化程度也越⼤),
选择合适的电感(pri-inductor)漏感、内阻及分布电容值。另外,变压器初级电感的⼤⼩还与信号的动态范围(dynamicrange)有关联,当信号幅度(amplitude)与响度(loudness)变化时,意味著铁⼼中的磁感应强度(inductiondensity)和磁导率(permeance)在变化。因⽽初级⾃感量也将随著
信号幅度(amplitude)的变化⽽变化,当信号幅度(amplitude)较⼤时,很⼤的初级电感,引起波形失真加⼤。⽽信号幅度较⼩时,铁⼼的磁导率(permeance)变⼩,⾃感量变⼩,将影响频率响应特性(freguencyrespon)。
再者,从减⼩相移失真(pha-delaydistortion)的⾓度考虑,输出⽜亦不能只为照顾低频⽽过分的加⼤初级电感(pri-inductor)。由于铁⼼的磁饱和(magneticsaturation)程度与频率成反⽐,在低频段,铁⼼有可能⼯作在B-H曲线的饱和区,此时,因磁化电流(magnetizingcurrent)的波形已严重失真,呈尖顶状,致使输出电压的波形也产⽣失真。输出⽜铁⼼的磁感应强度(inductiondensity)越⾼,失真亦越⼤(这就是为何⽤EI型铁⼼做输出⽜,要⽐其他形式的如R型,C型及环型铁⼼还好,且EI铁⼼最好不⽤超⾼导磁率,带纹向的硅钢⽚)。
当输出⽜中有直流磁化时(如单端输出⽜,或推挽⽜因两管电流相差较多,或两组绕组圈数不对称时),失真就更为严重。为减⼩波形失真,常⽤的办法是在铁⼼(core)中垫⼊空⽓隙(airgap)SS(cm)=1.3×10I·N1I:磁化电流;N1:圈数根据计算,若推挽输出⽜两管电流电流相差5mA以上(或者初级两臂圈数相差5%以上)时,就要留有⽓隙了(或者不将铁⼼插的过紧)。

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