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微世专业音频技术交流区音响制造、专业音箱技术 → 关于音响系统电源的初浅探讨


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主题:关于音响系统电源的初浅探讨

帅哥哟,离线,有人找我吗?
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关于音响系统电源的初浅探讨  发贴心情 Post By:2011/7/25 23:46:22

  通常音响系统的电源部分是很容易被忽略,或者初烧难以考虑到的部分。确实影响比较微妙,有时也难以处理,有时影响也没有其他部分明显。但是既然可能对HIFI系统造成影响,所以能够从理论上和实践上的交流的部分,我们可以初浅的做些探讨。

 

  首先可能就是电源线为什么可能影响音质的问题,甚至老烧会说电源线比音频线和喇叭线更加重要。

 

  从喇叭线的影响说起:大家知道喇叭线会影响功放的所谓阻尼表现,或者外部影响功放的阻尼系数。其实这是基于欧姆定律而理论。因为线材是外部负载回路的一部分,因为他有电阻甚至有极小容抗和感抗,会起到功率电平的分压作用,也成为了功放输出的额外负载。虽然喇叭线的电阻很小,但是因为喇叭系统的阻抗绝对值也不高,仅仅4-8欧姆。而一定长度的喇叭线即使只有0.1欧姆阻抗,相对整体也是不可忽略的部分。然后影响音色的因素完全不仅仅是电阻:否则我们只要用足够粗的铜线就OK了。在这0.1欧姆内部,可能还有微弱的容抗和感抗,以及分布参数磁场影响;最关键的是材料的杂质部分:不同金属的导电率是不同的,含不同金属的成分,引起的内部阻抗的微小变化。会造成频响的不均衡:因为不同导电率也同时对不同频率的信号阻抗可能不同。综合各种微小变化,对于功放而言,一个可变阻抗的负载(喇叭线)会对另一个恒定负载(喇叭)引起微弱的频响变化。这个是一个大概的解释。如果HIFI音箱的解析度相当灵敏,这种变化会被音场表现放大出来,从而影响我们的听感。当然还有些高频集肤效应,这些是关于功率信号在线材内部的分布参数。如果我们很难用高等数学做定量分析,也只能定性的判断影响的存在。所以喇叭线通常不同是结构,分布,材质,屏蔽包裹等些要素。

 

  从阻尼系数的概念,同时可以反过来考虑。喇叭负载的“电源”部分,包括了功放核心内阻和线材阻抗;线材不同引起的阻抗变化,也等效于功放核心内阻的变化。假设线材阻抗的作用是延缓电流的快速变化,带有微小的感性或者内阻偏大,那么喇叭这个电动机的回路不够理想;造成的结果就是剩余电动势不能迅速被吸收,反电势对功率信号起到迟滞的影响。客观表现就是喇叭收放速度慢,声音不干净。俗称控制力不够吧。原本是功放的阻尼性能,因为线材参与回路,所以也起到声音表现的影响。以上都是初浅的分析,没有学术严谨,请见谅。

 

 

  电源部分就更加难以理解些。其实欧姆定律通常分到2个应用范围:最常用的电源外部欧姆定律,和包括电源内阻整个回路的欧姆定律。音响电器的电源输入部分,整体可以用欧姆定律来考虑。以电器的变压器为负载(通常的HIFI音响电器都是市电通过变压器降压使用,新式的开关电源暂不讨论)那么电源端就是市电和供电通路。市电容量很大也难以改变,而且也是远端影响。而家庭供电通路是影响比较大的部分。以最佳方式考虑:从电表或者总分断电器开关开始直接通过专用的电源线路到我们的电器供电插座。那么近端影响最大的是插座部分和电源线。

  

  同理,电源线成为了电源回路阻抗负载之一,如果把变压器等效成为理想电源变换,那么可以看作和整流模块构成回路。如果电源模块也是理想的,那么就是和功放功率管构成电源供电回路。功率管的功率信号放大作用或者音频电压放大电路;在信号变化的同时,电源回路也是同步的迅速流动。虽然可能是整流成近似直流电流工作状态,但是电源电流强度却是快速随同音频信号快速变化反映的。这样,电源线阻抗和供电核心内阻就构成了电源整体回路的欧姆效应。对于功放产品,我们强调电源模块的低内阻,譬如采用大水塘电容滤波,用高速整流模块器件。而对于供电部分,我们希望供电内阻理论上越小越好,甚至为零。实际发电厂的发电机是有内阻的,好在容量极大,忽略不计。而近端的电源线和供电插座的阻抗影响就实际存在了。类同于喇叭线材的变化,电源线的不同结构,不同材质杂质,不同电阻大小都影响了供电近端的内阻抗。如果电源线很细内阻很大,材质又导电率不高,那么电源回路阻抗大,电流变弱,速度反映变慢。这种影响如同有的蛋鸡diy玩家换来一个整流模块的变化一样。声音的变化从快速干净到拖沓冗长。如果材质性能对不同频率有影响,而且因为改变了功率管的供电状态。那么整体输出表现在声音速度,频响,宽松度,凝聚结像等等。

 

  相对而言供电电源的变化引起的声音变化,比起喇叭线和音频信号线的影响,更加不直接和不直观。他是以影响音响电器的电源供应状态而影响声音表现的。而无论功放或者前级,他的输出能量来自于电源;他的输入是一个相对弱小的信号,而整体输出完全依赖于电源能量的供给。所以电源供给品质就肯定会影响到声音信号输出的品质。仅仅吃草就能出牛奶的奉献是不易得到的;毕竟即使市电是理想的,家庭供电线路也是有区别的。

 

  

 

 以常用的电源滤波插座为例,提及下供电端的影响。

 

 音响爱好者通常采用比较高级的音响高级插座,很多还带有滤波功能。这是因为品质不高的插座真的会影响音质。自己试验把功放的电源从一个劣质插座改到墙插上。声音的中高频亮度细节和通透度确实有明显的变化。因为不同品质所谓拖线板的内部用料是有明显区别的:有的用紫铜,有的用黄铜,有的是劣质含杂质的铜甚至铁合金。下面谈到一个使用滤波插座的例子。

 

 自用一个8位滤波插座,品质算品牌之一,用料看上去不错。功放为了避免过多环节通常是直接插墙插上,以保证最短最快捷的供电回路。其实通常现代住房内部铺设的2.5平方品牌电源线的品质还是不错的;总比有些劣质拖线板用的线材好些。CD机经常插在滤波器上;曾经比较过滤波器和墙插;自己的写字楼大厦供电比较复杂,还有大型中央空调(感性负载,还是以前自己所在美国公司产品)使用滤波器时确实好像毛刺少些,同时感觉好像有时高频会略弱一点。

 

因为使用电器很多,8位滤波器上同时插了大屏幕电视,高清播放机,数台解码器,AV功放等等。有时发现整体音响系统的音质有些细微变化。冷暖,亮暗,厚薄等。

 

后来自己首先发现的误区是,是否仅仅使用CD机时,其他电器接驳没有影响?虽然8位插座上其他电器没有开启使用,应该没有使用功率级别的电流干扰。实际从理论上分析,即使其他电器没有开启,实际插座上还连通着数个电器的变压器初级。从电路原理上,等效于有几个大电感同时并联在CD机电源变压器初级上。而且有的电器采用的便携式黑色电源变压器模块,其品质并不很高。虽然很难求证这些其他电器究竟可能是哪一个的待机状态的变压器可能会影响到CD机电源品质。但是从理论上,还是应该把不必要的电器插头拔下来,避免待机变压器连通。此项也是理论上的初浅探讨。

 

还有就是整个大厦电源供应的品质。曾经听烧友说夏天深夜,电压相对较高,声音表现会更好些。此项没有特别求证过。但是夏天自己家里的市电在晚上用电高峰会降到200v以下,相必对电器会有一定的影响。我们大厦里值得怀疑的就是大型中央空调可能带来的电源改变。近日有次晚上发现音响系统表现发生了与白天比较明显的不同感觉。一直百思不得其解,只觉得逐渐燥热,甚至怀疑心理感觉。结果离开大厦时知道,大厦中央空调故障停机,可能也引起了大厦其他电源故障。

 

以上完全是关于电源系统的一些初浅探讨。不一定正确,欢迎大家多提实践和经验之谈;有不正确之处望大家多指教。

 

有个前提就是,细微的变化需要通过高解析敏感的音响系统。自己因为经常试听微世音箱,所以能够感觉到。确实如果音响系统解析度不敏感,那么变化可能一切不复存在。

 

另补充一点,请大家注意成品或者自制喇叭线的接插件品质,就是铜质的香蕉插之类。这个不同引起的变化有时比换线还要大。看似都是镀金的插头,其实音质区别可能相当明显。而有些烧友去除接插件,能使音质更加通透。此项变化自己亲身实践过。

 

 

 

 

 

 

 



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没看明白,下次有机会请董老师面授机宜图片点击可在新窗口打开查看

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