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    [放大器] 中國HiFi音響網放大器電流聲的成因

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    suntongxing
    2010-7-13 19:10:48 66078 5 看樓主
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    ) Z( X2 A; U$ k1 I" A很多人都會因為中國HiFi音響網放大器會電流聲而常常感到非常的苦惱,下面就由小編為大家介紹中國HiFi音響網放大器電流聲的成因吧!" {- Q  V5 {) I. P5 J8 Zwww.yn106.com zghifi.com

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    1 z$ g6 a. E% d  ?1 D" j" [音響放大器電流聲的成因
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    有很多朋友經常受到放大器的「電流聲」困擾,大部份朋友都認為電流聲是因為接地不良所致,于是便努力把放大器的外殼接地,甚至把整個放大器用金屬罩子屏蔽,但電流聲依舊,苦無對策……9 g) D8 P9 R6 `! M3 M$ ^www.yn106.com zghifi.com

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    % u- V; d" T; g各人對「電流聲」定義不一,先要找出你遇上哪一種「電流聲」。' c8 U0 s" b5 {+ L( M% iwww.yn106.com zghifi.com

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    超過一半的情況下,都不是接地出了問題。「電流聲」更加不是由靜電引起。但綜觀不同朋友的描述,「電流聲」都是:2 `% z: L9 G/ s# ^/ Zwww.yn106.com zghifi.com


    $ F! P; a7 I3 f2 V
    " f7 s( ]5 }. m+ P. @( m● 連續不斷的噪音
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    * w: Q0 X8 I; v! J5 V1 r● 噪音的響度頗為穩定5 B0 ^" k) m! K$ R! l. Lwww.yn106.com zghifi.com

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    ● 通常都是低頻噪音- v& e; s- ?/ b, awww.yn106.com zghifi.com

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    ( V: I5 a+ b0 X- ?+ x
    ( b, L, f9 C+ _! x9 v1 e0 L( e綜合各方朋友的遭遇,「電流聲」可籠統歸納為以下幾種情況引致:
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    2 m2 Q- H6 ^& i- n
    4 P& F: s% _: A; ^* M電源漣波噪音 (Ripple noise) ,即交流啍聲 (Humming): R. J6 o3 T2 k& t" U& ywww.yn106.com zghifi.com


      y; F; d3 k( J0 D6 M
    3 P6 k- B1 f( j7 e& W- ]感應噪聲 (Pick-up noise) 包括人體拾波噪聲 (Body pick-up)& _/ Z$ n3 E5 H& y" [www.yn106.com zghifi.com

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    1 ?# b' V& Z' D  n7 z! |線路板走線 (Layout) 或接地布局 (Grounding topology)
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    5 P& B0 U! e7 f4 ^) F* W' Y2 L不良地線噪音 (Ground noise) 及循環接地 (Ground loop)
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    6 T0 F  J5 L  G4 H* s4 F機內布線及屏蔽策略不良 (Bad wiring and shielding strategy)
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    " p5 [+ Y) [, b& }9 |第一講:交流啍聲
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    交流啍聲的成因是電源濾波器設計不當,甚或偷工減料,導致市電的交流電訊號有一部份溜進了放大器。這種電流聲的特色是頻率很低,大部份情況下都很微弱,要把耳朵貼著揚聲器才聽到,而且即使把音量調到最低,噪音依然存在。
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    濾波電容 (水塘),除了容量愈大愈好外,其等效串聯電阻 (ESR) 也是愈小愈好!2 Z6 V# Z3 {, bwww.yn106.com zghifi.com


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    這是電流聲中最常見的一種。一般情況下一些平價的山寨放大器較易遇到這種情況,反而 DIY 的放大器較少遇上這問題,為甚么呢?因為這種電流聲最普遍的成因是電源濾波器用料不足,濾波電容器的容量不足,一些平價產品因為吝嗇于昂貴的大容量電容器(俗稱水塘),所以比 DIY 放大器更容易出現問題(因為一般人 DIY 都會不惜工本)。+ |% D1 W, J+ C. T/ Xwww.yn106.com zghifi.com

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    如何解決這種電流聲?那要看看你的放大器是使用外置還是內置變壓器(火牛),如果是使用內置變壓器,情況較為復雜,需要把水塘換上更大容值的電容器,甚至增加電容器的數目,數只電容器并聯時其容值會相加,但這種方法會受到機內空間所限,需要隨機應變。( \: X# X; o1 |www.yn106.com zghifi.com


    7 K; V' W& s/ c# Z  F" z# v) \' H# i. Bwww.yn106.com zghifi.com

    由于這個噪音的頻率很低(100Hz),而且通常都很輕微,若碰上小口徑的揚聲器,這些廉價放大器往往可以蒙混過關,不過想檢測電源漣波噪音,有一個很簡單的方法,只要在放大器開啟時用手摸一摸低頻單元的震膜,若在無訊號或音量調到最低時仍感受到揚聲器的震膜震動,這便是一個很明顯的交流啍聲的證據。# }* @! A/ v# w9 vwww.yn106.com zghifi.com


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    如果是用外置變壓器(例如一般迷你放大器),當然以上的方法都適用,但有另一個更簡單的做法──換上一個開關式電源變壓器(SMPS) ,問題便會迎刃而解!6 T6 R, E6 W% B9 m1 X) E6 E$ _www.yn106.com zghifi.com


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    0 \9 I' p& G8 \7 l5 c3 Y很驚訝吧!首先開關電源的音質是不是很差,但是單就解決交流啍聲,開關式源變壓器的確有立竿見影之效。(當然使用開關電源可能會誘發另一問題,往后有機會再詳細探討。)1 O7 i; s6 a. G# K9 I+ R% Qwww.yn106.com zghifi.com


    ) J" A: D# A7 }0 I) r  G% v
    1 N, C' N$ w# i1 F) u- r原理:" |) s* @7 A( w' W" s5 swww.yn106.com zghifi.com

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    0 j1 n6 V' N8 h4 v+ ~3 ~  F我們用的市電為交流電,但是放大器必須以直流電操作,所以電源變壓器(火牛)除了負責把 220V 的電壓升/降至合適的電壓之外,還擔任著把交流電轉變成直流電的角色,這個過程叫「整流」。在放大器內最常見的整流方式為「橋式整流」,橋式整流會把市電的交流電變成變化不定的直流電,技術一點來說,這是一個包含著 50Hz x 2 = 100Hz 交流訊號的直流電源,我們稱之之為「漣波」,而這個 100Hz 的漣波若未能清除掉,便會讓它溜到揚聲器,形成噪音,由于這些漣波的頻率都很低,所以需要很大容量的濾波電容 (水塘) 來把其吸掉。
    % Q3 d) e; @/ e% k2 R. R
    7 k7 j! y& W# ]$ u. P
    ) ]; z6 x0 X( O' n8 x4 T為何開關式電源變壓器可解決交流啍聲?因為開關電源的操作頻率并不是 50Hz 或 60Hz,而是動輒過十萬Hz,愈高頻的漣波愈易被水塘吸收 (但太高又反而吸不掉),況且它的操作頻率遠超于耳朵及揚聲器的工作范圍,所以電源的漣波噪音一不能在揚聲器上再生 (頻率太高),二更不能被耳朵接收再傳到大腦 (都是頻率太高),那又何來噪音?
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    2#
     樓主| suntongxing 發表于 2010-7-13 19:12:28 | 只看該作者
    2#
    suntongxing
    2010-7-13 19:12:28 看樓主

    , }/ S" j) V+ V" v8 a' [) g. O0 ^) e7 G1 ]www.yn106.com zghifi.com

    其他成因:
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    6 O- T  B- }& V* M4 J1. 濾波電容失效(俗稱干塘)8 T. v$ m, q4 P& N" R0 Owww.yn106.com zghifi.com

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    , f$ B7 v& t2 S9 J0 o4 J0 i0 M由于濾波電容成本高、體積大,一般情況下都不會選用耐高溫的電容,所以在發熱量高的功率放大器中,水塘往往會是壽命較短的零件。* \7 D' D, ?- E1 twww.yn106.com zghifi.com

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    2. 輸出功率管偏置電流失調: c* `7 }6 U, N+ [6 C, xwww.yn106.com zghifi.com

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    ; i2 L: _! K- S$ Q3 U% P輸出功率管需要在一定的偏置電流下操作,若此電流值因種種原因增加了,導致放大器的靜態電流不尋常地上升,也會增加水塘的負荷,從而加強了交流啍聲。
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    3. 訊號地 (Signal ground) 與大地 (Earth) 即地線接上了,這個情況我們會在 Ground loop 部份詳細分析。
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    4 z: e& U: N# n4. 變壓器的電磁干擾,這個情況會在 Wiring and shielding 部份詳細分析。
    + I9 G1 p* x" E% Q3 G- V3 A* ~# D+ [8 V' dwww.yn106.com zghifi.com

    1 Z: L# Z. F' n# j0 w( Awww.yn106.com zghifi.com

    備注:
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    ; ^1 {6 s- z7 t濾波器的規模隨著放大器消耗的電流量而提升。4 }9 w: B$ [7 O) |www.yn106.com zghifi.com


    6 H9 m/ h9 j& E5 s6 m7 b' O$ Z. @# n1 O6 d4 g. B0 Awww.yn106.com zghifi.com

    甲類放大器因需要龐大的靜態電流,因而令電源漣波噪音更易被察覺,所以濾波器的規模往往很大。
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    電容器的等效串聯電阻 (ESR) 愈低,其濾波性能愈佳。# n) v0 c' |' _; wwww.yn106.com zghifi.com


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    除了并聯電容器以增加電量容,也可以串聯電感器作 LC 甚至 Pi 形 (π) 濾波,但成本較高。
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    4 |0 ?& N, i* q% x自從十九世紀愛迪生發明了留聲機后,人類便跨入了音頻重播的嶄新時代。而作為重播音樂的喉舌之器,音箱在長達近一個世紀的演變發展過程中,逐漸形成了目前封閉式、倒相式兩大主流和迷宮式、號角式、無源輻射式等支流多態共存的局面。
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    現代意義上的封閉箱概念最初于1944年出現于H·F·Olson和J·Preston的美國專利中,由于揚聲器振動后,其前后的聲波相位正好相反,箱體的密閉性導致由振膜振動引起的強大機械波推動箱內空氣反復地被壓縮和膨脹,因此客觀上要求箱體堅實縝密,以防泄露聲波。封閉箱的優點在于制作工藝簡單,瞬間響應較好,適于體積較小的書架式和懸掛式音箱,其缺點首先是浪費了50%的聲能;其次,因為在揚聲器后面形成了空氣“彈簧”,所以系統的諧振頻率升高,低頻響應變差;而且由于封閉箱內置重聲阻尼材料和多采用橡皮折環揚聲器系統而導致整個系統的靈敏度比其它形式的音箱降低了3-8db。
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    ) h. `, ~6 e0 e倒相式音箱又稱為開口箱,最早由A·L·Thuras于1932年在其專利中描述。其后由于A·N·Thieke和R·H·Small對其發展起到了關鍵作用,因而“Thieke/Small”常成為倒相箱的代名詞。根據倒相孔前后位置的不同,又可分為正投式和背投式兩種倒相箱,二者在功能上基本沒有區別。其原理是,揚聲器振動時其后的機械波經導氣管倒相后產生與音盆振動相似的功能,從而大大提高了低頻輻射強度,擴展了低頻重放的下限頻率。而且又降低了非線性失真。與封閉箱相比,當靠近音箱共振頻率時,倒相箱可改善揚聲器錐面的突出變形,從而提升功率輸出并壓縮互調失真;而且從理論上講,也比相同體積的封閉箱高出3db的功率。但倒相箱也并非完美無缺,其音箱諧振頻率以下的低頻帶的幅射聲壓衰減較快,易產生低頻“轟隆”聲,以及風雜聲,瞬間響應也遜于封閉箱;加之其對揚聲器參數不一致的問題和音箱參數相當敏感,故而設計復雜,調試困難。但隨著計算機技術的突飛猛進及各種CAD軟件的涌現,倒相箱的制作難度有所降低,從而目前廣泛地應用于大功率、高效率的場合。6 z# u" H+ L* u9 O7 Ywww.yn106.com zghifi.com


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    至于號角式音箱,因其體積巨大而難以推廣;而迷宮式音箱又由于其針對聲波的某些頻段增強,某些頻段則削弱的特點,而局限于特殊應用領域。相比較而言,無源輻射式音箱更具優勢。
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    8 g! O+ R4 E, t/ Y& X  S無源輻射箱又名空紙盆音箱,1935年由美國人Harry·Olson發明,至今一直沿用。實質上它是倒相式音箱的演進和變種。其工作原理是,當有源輻射器(即大口徑低音單元)振動時,箱體內的空氣經倒相后作用于空紙盆,促其隨之振動,從而倍增了低頻重放的效率。而且凸球形的紙盆可以更加均勻地重播低頻。與普通的倒相管相比,無源輻射器消除了箱內駐波,提高了低頻段的靈敏度(即聲壓級),有效避免了諧震和風雜聲。但因為技術要求甚高,所以目前世界上無源輻射箱比較少。據筆者所知,只有英國超奧、英國威武、瑞典瑞寶和丹麥香武仕等采用了此項技術。
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    3#
    FYE00 發表于 2010-7-14 10:24:27 | 只看該作者
    3#
    FYE00
    2010-7-14 10:24:27 看樓主
    不錯,分享了啊 :handshake:lol
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    4#
    阿炳 發表于 2010-7-14 13:03:23 | 只看該作者
    4#
    阿炳
    2010-7-14 13:03:23 看樓主
    :lol 哈哈 6樓的一看就是高手
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    5#
    090927zyt 發表于 2018-3-27 09:07:10 | 只看該作者
    5#
    090927zyt
    2018-3-27 09:07:10 看樓主
    我是金嗓子前后級,當開啟后級時電流聲很明顯,開啟前級后,稍微減輕,但還是有,換了條平衡線后就正常了,看來線材也有原因。
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    6#
    音之源 發表于 2021-2-26 10:20:02 | 只看該作者
    6#
    音之源
    2021-2-26 10:20:02 看樓主
    難道我是六樓,但是高手不知道在哪
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