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发表于 2011-3-31 17:08:19
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共 55 篇日志 返回日志列表 上一篇 下一篇 (转帖)小议功放的阻尼系数
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转发 2009-01-16 10:18:34 分类: 个人日记 浏览(20) 评论(0)
功率放大器的阻尼系数(Damping Factor)常简称为ƒD,它是衡量功放内阻R0大小的一项指标.它们之间的关系可用下面的公式来表达:
ƒD=RL(R0╊R0')
式中R0是功放的内阻,R0'是包括喇叭线在内的自功放至喇叭之间的线路电阻,RL是喇叭的阻抗.通常,功放说明书上给出的ƒD大小是在R0'等于零的情况下测得的.若ƒD较高,则功放的内阻R0必将较小.对于一台功放,ƒD大小与频率有关,中频对ƒD较高,而低频及高频时ƒD则较低.ƒD的大小还与功放的电路结构有关,如OTL功放由于输出电容的存在,ƒD就比较低,尤其低频及时更低;有输出变压器的功放其ƒD也较低;OCL之类的功放ƒD就较高.ƒD的大小还与其他因素有关,如即使是同样一台OCL功放,当改变电压负反馈时ƒD的大小也将发生变化,若反馈比较深,ƒD高会变得较高,反之ƒD则变得较低,因此可以通过调节反馈的深度来调整ƒD的大小.
ƒD有何作用?一般来说,大功率声箱其低音单元工作在低频大振幅状态时,尤其是谐振频率附近,扬声器本身的机械阻尼已无法控制其自身的工作状态,易出现失控现象.如果没有电阻尼的帮助,扬声器就会处于自由振荡状态,从而使声箱的瞬态特性劣化,音质拖泥带水,层次不清.若单纯从这点出发,就要求功放的ƒD要尽可能高,同时,喇叭线也要粗短,尽量使ƒD免受损失.
现时有些功放的产品广告故意在ƒD的数值上做文章,例如,去年国外某牌号的合并式放大器在某音响期刊上登广告作宣传,就这么写道:“阻尼系数高达180,目的是配合数码时代扬声器,发挥CD的能放能收.”看后给人的印象似乎是功放的ƒD要高达180才能重放好CD唱片.此外,有些发烧杂志的文章也片面强调ƒD和作用以及喇叭线自身电阻对ƒD的影响,响到如有人主张喇叭线要又粗又短,其总电阻值不宜超过功放内阻R0的十分之一.受这些广告宣传及观点的影响,致使一些不求甚解或刚涉足Hi–Fi发烧圈的发烧友错误地以为只有高ƒD的功放才是优质产品.
需要指出的是,我们在讨论功放的ƒD时,不要忘了上列事实的存在:
1. 采用功率分散的声箱仍占主流,这些声箱的分频器里常一只电感线圈串在
低音单元的线路中,实测其电阻值约在0.2―0.5欧左右,有的甚至高达近1欧.为了得到较高的音质,通常希望低频单元的工作范围小一些,分频点取得低一点,如有人主张12英寸低音喇叭最好应工作在500HZ以内;同时,为了减小失真,又提倡使用空心电感,那么可想而知这只电感的份量一定不小,其电阻必将十分可观.一些名牌的英美声箱,分频器往往十分可复杂,这分频电感的电阻也不低.由于分频电感电阻的存在,将使功放的ƒD损失几倍、几十倍甚至几百倍.例如,某声箱的阻抗为8欧,实测其低频分频电感的自身电阻为0.2欧,使用一台KENWOOD L–02A功放,其线阻也可忽略,则这时功放的ƒD为:
ƒD=RL(R0╊R0')=8/0.2=40
由此可见功放的ƒD整整损失了250倍!分频器所造成的功放ƒD大为降低是难以避免的,除非下面二种情况可以避免这种情况的发生.第一,使用电子分频的有源声箱及电子分频的功放,但毕竟不常见;第二,低音单元不串分频电感,不过采用这种形式的分频方式多数是一些廉价的声箱.
2. 喇叭线不可能做得很粗.上面提到的喇叭线有人主张其自身电阻不宜超过
功放内阻R0的十分之一,实际上有无这个必要是值得探讨的.对于家庭来说喇叭线一般较短,典型值是每声道3米长,则总来回就有6米长.喇叭线每米度的电阻通常是0.0184欧/平方毫米,若使用一台ƒD高达200的功放,则其内阻R0在负载阻抗RL为8欧时为0.04欧,如果要求喇叭线的电阻不超过R0的十分之一,亦即≤0.004欧,那么可以算出要使用截面积高达27.6平方毫米的喇叭线才能满足要求,若使用ƒD高达10000的KENWOOD L–02A功放,照此计算下去,去世喇叭线要有11/4"的自来水管那么粗,不知这些喇叭线要到哪里去选购.对于一些要求音质较高的专业厅堂扩声,喇叭线往往很长,要有几十米乃至上百米,若按照上面的要求,真不知如何去选配喇叭线.上面的讨论还没有将分频电感自身电阻存在的因素考虑在内,将此因素考虑进去,则持上述观点的人也将难以自圆其说.实际上,喇叭线的肥瘦对音质的影响并不是主要的.关键是在于线材料,制造工艺等.不少发烧友已有休会,一条截面只有1.5平方毫米的电解无氧铜(OFC)喇叭线其音质肯定超过长度相同的肥粗普通铜线.
3. 现在许多发烧友仍迷恋胆机的音色,但胆机的ƒD通常较低,典型值为15
.一台名牌的胆机往往能推好众多牌号的声箱,KENWIID L–02A的ƒD高达10000,但其音质未必会比胆机好.在赞叹胆机的音色之余,从没有人会去嫌它的ƒD低.
4. 实际搭配Hi–Fi组合中,不少声箱既能适配高ƒD的功放,也能适配低ƒD
的功放.
综上所述,ƒD是功放的一项项指标,但对音质的影响不会起决定性的作用,不能以ƒD的大小来判断一台功放是优还是劣.片面追求过高的ƒD及过粗的喇叭线是没有多大的实际意义.当然,适当的电阻尼仍是必要的,总的来说应使功放的ƒD能与声箱适配.通常,声箱也有一个适配阻尼系数的范围,但这个指标在声箱的说明书上是查不到的,究竟如何搭配,是大配小,还是小配大,这是一件见仁见智的事情,关键是搭配之后的音质能否入耳,瞬态响应是否良好.至于喇叭线的粗细,通常截面积有1.5―6平方毫米就已足够.以笔者之见,功放与声箱搭配之后的ƒD有10以上即可,喇叭线之肥瘦也起到了调节ƒD大小的作用 |
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