功放電源中濾波電容的作用有三:1、把整流后得到的脈沖直流電進行濾波以減小交流干優(yōu).2、高速供電.3、為音頻信號提供通路.電容的對電源的濾波作用,對于功放只是表現(xiàn)出是否有交流干擾;電容的貯能作用可以為功放的瞬態(tài)大電流需要提供電能,但變壓器功率不足不能為它及時充電,它的貯能作用就不明顯了;而它為音頻信號提供通路對音質(zhì)和音色的影響也是至關(guān)重要的.
如圖中正半周音頻信號為例,信號經(jīng)功放管、射極電阻、揚聲器、地,分為兩個通道,一部分經(jīng)過電源變壓器、整流管形成回路,一部分經(jīng)濾波電容形成回路.顯然,變壓器電感量十分大,不利于音頻中高頻部分的通過,僅可通過頻率很低的低頻音頻信號,僅可為次低音提供通路,更多的音頻信號特別是高頻部分的信號則經(jīng)電源濾波電容形成回路.電容與變壓器次級相得益彰,為音頻提供了從直流到高頻的頻帶通路.
生產(chǎn)音頻電容估計分2大類3系列,一大類;非"動態(tài)"音頻電容,這種音頻電容電容比較多,普遍是高頻清晰,中頻不錯,但是低頻要欠缺.二類"動態(tài)"音頻電容,出來的聲音霸氣,現(xiàn)成感非常好,低頻收放自如,就是聽就了覺得高頻會十耳朵疲勞,中頻又不夠柔情.在分細(xì)點就是中高頻好的音頻電容為一系列,中低頻好的為一系列,高低頻好的為一系列,要找到三端全都很好表現(xiàn)的比較困難,所以才有了說法需要搭配需要搭配這樣說.
大家不信也可以搜索詞【電容對音響的影響】【電容對音響沒影響】一系列的詞語全嘗試在各種瀏覽器網(wǎng)羅,資料不少但是都是聽感的居多吧,幾乎很難看到解釋電容具體能影響聲音的具體原因.包括查了國外網(wǎng)站也是燒友耳朵測試的居多,國外網(wǎng)站暫時還沒查到比較詳細(xì)的解釋電容使得功放電路聲音變化的原因,而大廠家ELNA也只能查到優(yōu)化音頻電容的設(shè)計事項和效果事項,并無非常具體的解釋.
下面的文章是我查閱大量資料中唯一一個有那么一點點自身環(huán)境條件,看介紹應(yīng)該是一個處身于廣州一家中小型的電容生產(chǎn)廠家的人,文章內(nèi)容我仔細(xì)看了,雖然不敢說百分百是對的,但是有大部分值得借鑒和參考,但是還是要提醒大家參數(shù)指標(biāo)在普通的DIY條件下只能作為參考,【確切的說因為咱們得不到一個整體的指標(biāo)作為對比和參考】對我們DIY的幫助只是認(rèn)知一個知識,并不能完全的幫助我們根據(jù)指標(biāo)參數(shù)來設(shè)計和調(diào)校音響,不是按照參數(shù)指標(biāo)特性的數(shù)據(jù)來調(diào)校不好,而是條件限制,不能用得上這些參數(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù),為什么呢?很清楚誰家里放著個音響設(shè)計專用的工作室,有一大堆測試儀表可以測試數(shù)據(jù),還要整理數(shù)據(jù)來進行測試計算,還要反復(fù)對比試驗再整理數(shù)據(jù)才定型.我們這是平民DIY不是大廠家.所以盡力而為,做自己能做到的事情,討論自己能力范圍的事情,當(dāng)然你如果有基礎(chǔ)有條件的話那么你可以這樣做,沒人強迫你不能這樣做,但是如果強迫我要用這樣的能力去DIY那就是你的錯謝謝!
以下資料雖然看了有用也長見識,但是離實際運用還有距離,只能大致上說明原因由來,實際使用是要靠條件支撐的,有條件的自然可以利用,沒條件的學(xué)我做好了耳朵收貨!
濾波電容變化聲音原因解析
經(jīng)�？吹酱蠹艺f濾波電容對音質(zhì)的影響,但很少看到是什么原因造成一只對電源濾波的電容會影響音質(zhì)的原理,也就使好多實踐者只知道確實有影響但不知道所以然,盲目性也不言而喻了.本人發(fā)表自己的觀點,目的是與大家一起對這種現(xiàn)象加以研究,找出濾波電容影響音質(zhì)的原因.濾波電容是對整流后的脈動電流儲能平滑,使紋波系數(shù)達到要求,滿足后級負(fù)載對電源的要求.但它還有一個重要任務(wù),就是它還提供一個公共的交流通道.由于該電容在整個音響頻率段的阻抗不一樣,也就帶來了對音質(zhì)的影響,這是關(guān)鍵原因.按照這個道理,我們就對這個電容的要求可以十分明了了.有條件的朋友可以對電源內(nèi)阻進行整個頻率段的試驗檢測,然后選擇該電容特性(特別是后級濾波電容更為重要),也可以加以補償?shù)确椒?使整個音頻頻率段的阻抗一致.功放機阻尼系數(shù)(Damping Factor)是指放大器的額定負(fù)載(揚聲器)阻抗與功率放大器實際阻抗的比值.阻尼系數(shù)大表示功率放大器的輸出電阻小,阻尼系數(shù)是放大器在信號消失后控制揚聲器錐體運動的能力.具有高阻尼系數(shù)的放大器,對于揚聲器更象一個短路,在信號終止時能減小其振動.功率放大器的輸出阻抗會直接影響揚聲器系統(tǒng)的低頻Q值,從而影響系統(tǒng)的低頻特性.揚聲器系統(tǒng)的Q值不宜過高,一般在0.5~l范圍內(nèi)較好,功率放大器的輸出阻抗是使低頻Q值上升的因素,所以一般希望功率放大器的輸出阻抗小、阻尼系數(shù)大為好.阻尼系數(shù)一般在幾十到幾百之間,優(yōu)質(zhì)專業(yè)功率放大器的阻尼系數(shù)可高達200以上,阻尼系數(shù)是擴音機的規(guī)格之一,它直接影響擴音機對喇叭的操控性.一般擴音機所提供的阻尼系數(shù)數(shù)據(jù),都只公布某一個頻段的阻尼系數(shù),阻尼系數(shù)非常重要,它反映的是功放不受喇叭的阻抗和等效阻抗影響的能力,阻尼系數(shù)小的功放是不可能獲得真正的高保真的,尤其對靈敏度稍高的音箱而言.因為靈敏度高的音箱在功放輸出較小的情況下能輸出較大的反電動勢...阻尼系數(shù)不代表阻尼力,喇叭(音箱)短路時具有最大的阻尼力,為一有限值,對應(yīng)喇叭的短路Q值,再大的阻尼系數(shù)也只是無限逼近這個值,例如;阻尼系數(shù)10,達到90%,100達到99%,1000達到99.9%,所以過大的阻尼系數(shù)沒必要,負(fù)反饋是阻尼系數(shù)的決定性因素,過大的阻尼系數(shù)要求深度負(fù)反饋,會帶來很多負(fù)面影響,所以不同阻尼系數(shù)的功放音質(zhì)各不同,不能單純用阻尼系數(shù)來解釋,因為99%與99.9%事實上已經(jīng)沒區(qū)別了,更多的是負(fù)反饋處理的好壞,深度負(fù)反饋處理好了具有極低的失真,處理不好帶來嚴(yán)重瞬態(tài)互調(diào)失真.阻尼的作用是保持振動系統(tǒng)適當(dāng)?shù)腝值,約0.7-1.0.高了震蕩,低了,運動遲緩.見諧振系統(tǒng)不同Q值的過渡特性,顯然應(yīng)該有適當(dāng)?shù)闹刀窃酱笤胶?當(dāng)用大容量的鋁電解電容濾波時,它的阻抗大小直接影響功放機輸出阻抗,因為不同電容器阻抗對功放機各頻率段產(chǎn)生不同阻尼,這直接影響喇叭音質(zhì),例如:有的電容相同容量但低頻的下潛有深有淺,量感上也不相同,有的質(zhì)感相當(dāng)好,富有彈性,松而不肥、蕩而不渾,中頻段的形體質(zhì)感飽滿堅實而不硬,高頻段順滑細(xì)膩、良好的空氣感、絲絲入扣的分析力,但是有的是相差很遠(yuǎn),其實鋁電解電容器電性參數(shù)改變以適合客戶對不同功放機音質(zhì)要求是比較容易做到,因為通過改變材料配比和生產(chǎn)工藝,可改變很多電性參數(shù)以滿足不同客對音質(zhì)要求,但是有的電性參數(shù)改變對電容器壽命影響很大,嚴(yán)重的壽命降低80%,所以要想電性參數(shù)達到客戶對音質(zhì)要求又不影響使用壽命,在產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)中要在很多方面進行改進,才能保證不會撿了芝麻丟了西瓜.(對同一規(guī)格不同電性參數(shù)產(chǎn)品進行高溫負(fù)荷壽命試驗多次得出結(jié)果)關(guān)于低音和高音也可以用相對的觀點和方法去區(qū)別,明白了頻帶劃分才能設(shè)計出適合產(chǎn)品,滿足不同客戶對音質(zhì)要求.
頻率段例如:從某一頻率開始以下的頻率,這些頻率從這音箱傳播出來時,它們的擴散形象是球型的,稱為低音;從某頻率開始到某些頻率止,這些頻率從這音箱傳播出來時,它們的擴散形象是半球型的,稱為中音;從某頻率開始及以上的頻率,這些頻率從這音箱傳播出來時,它們的擴散形象是錐形的,稱為高音;當(dāng)聲音擴散出來的形狀會慢慢變成一條直線而不擴散,就是超高音.低音和高音也可以按照人類生理的聽覺感受把聲音區(qū)分為低音頻率段、中音頻率段和高音頻率段,但頻率段的劃分很難一致,取大多數(shù)人公認(rèn)的為準(zhǔn)吧.?根據(jù)語言(音樂)可儲度高低,人的生理聽覺感受,以及公認(rèn)的1/3倍頻序列頻率劃分表,建議將聽覺范圍頻率作以下劃分:20Hz以下--超低頻;20Hz~63Hz--超低音;63Hz~200Hz--低音;200Hz~800Hz--中低音;800Hz~1600Hz--中音;1600Hz~4000Hz--中高音;4000Hz~12.5KHz--高音;12.5KHz~20KHz--超高音;20KHz以上--超高頻;把超高音和超高頻做一個解釋:超高音指人耳能夠聽到聲音的超高頻率,這些頻率仍然有"音"的感受.超高頻--是指超過聽覺以外(20KHz以上)的極高頻率,這些頻率已經(jīng)沒有"音"的感受,只能量測量到頻率的存在.
"超高音"突出了"音"存在的特點;"超高頻"突出了"頻率"存在的特征.超低音與超低頻的區(qū)別,也是一樣去理解就行高音、中音、低音指的是聲音的頻率,就是每秒鐘聲波震動的次數(shù),震動多少次就稱為多少赫茲,符合Hz,人的耳朵不是儀器,要想準(zhǔn)確判斷頻率不是很容易的事情,但可以慢慢練習(xí).下面提供一張表,大家可以根據(jù)這張表來做一個初步的判斷.頻率段(Hz)聽感影響代表性的樂器16k-20k這段頻率可能很多人都聽不到,因此,聽不到此段頻率并不意味著器材無法回放,當(dāng)然也不代表您的聽力不夠好,只有很少人可以聽到20kHz.這段頻率可以影響高頻的亮度,以及整體的空間感,這段頻率過少會讓人覺得有點悶,太多則會產(chǎn)生飄忽感,容易產(chǎn)生聽覺疲勞.電子合聲、古箏鋼琴等樂器的泛音.12k-16k這段頻率能夠影響整體的色彩感,所謂小提琴的"松香味"就是由此段頻率決定的,這段頻率過于黯淡會導(dǎo)致樂器失去個性,過多則會產(chǎn)生毛刺感,在后期處理的時候,往往會通過激勵器來美化這段頻率镲、鈴、鈴鼓、沙錘、銅刷、三角鐵等打擊樂器的高頻泛音8k-12k8~12kHz是音樂的高音區(qū),對音響的高頻表現(xiàn)感覺最為敏感.適當(dāng)突出(5dB以下)對音響的的層次和色彩有較大幫助,也會讓人感到高音豐富.但是,太多的話會增加背景噪聲,例如:系統(tǒng)(聲卡、音源)的噪聲會被明顯地表現(xiàn)出來,同時也會讓人感到聲音發(fā)尖、發(fā)毛.如果這段缺乏的話,聲音將缺乏感染力和活力.長笛、雙簧管、小號、短笛等高音管樂器4k-8k這段頻率最影響語音的清晰度、明亮度、如果這頻率成分缺少,音色則變得平平淡淡;如果這段頻率成分過多,音色則變得尖銳,人身可能出現(xiàn)齒音.這段頻率通常通過壓限器來美化.部分女聲、以及大部分吹奏類樂器.2k-4k這個頻率的穿透力很強.人耳耳腔的諧振頻率是1∽4KHz所以人耳對這個頻率也是非常敏感的.如果空虛頻率成分過少,聽覺能力會變差,語音顯得模糊不清了.如果這個頻率成分過強了,則會產(chǎn)生咳聲的感覺.2~4kHz對聲音的亮度影響很大,這段聲音一般不宜衰減.這段對音樂的層次影響較大,有適當(dāng)?shù)奶嵘梢蕴岣呗曇舻拿髁炼群颓逦?但是在4kHz時不能有過多的突出,否則女聲的齒音會過重.部分女聲、以及大部分吹奏類樂器.1.2k1.2kHz可以適當(dāng)多一點,但是不宜超過3dB,可以提高聲音的明亮度,但是,過多會使聲音發(fā)硬1k1kHz是音響器材測試的標(biāo)準(zhǔn)參考頻率,通常在音響器材中給出的參數(shù)是在1kHz下測試.這是人耳最為敏感的頻率.800這個頻率幅度影響音色的力度.如果這個頻率豐滿,音色會顯得強勁有力;如果這個頻率不足,音色將會顯得松弛,也就是800Hz以下的成分特性表現(xiàn)突出了,低頻成分就明顯;而如果這個頻率過多了,則會產(chǎn)生喉音感.如果喉音過多了,則會失掉語音的個性,適當(dāng)?shù)暮硪魟t可以增加性感,因此,音響師把這個頻率稱為"危險頻率",要謹(jǐn)慎使用.
人聲、部分打擊樂器300-500在300-500Hz頻段的聲音主要是表現(xiàn)人聲的(唱歌、朗誦),這個頻段上可以表現(xiàn)人聲的厚度和力度,好則人聲明亮、清晰,否則單薄、混濁.人聲150-300這段頻率影響聲音的力度,尤其是男聲聲音的力度.這段頻率是男聲聲音的低頻基音頻率,同時也是樂音中和弦的根音頻率.在80-160Hz頻段的聲音主要表現(xiàn)音樂的厚實感,音響在這部分重放效果好的話,會感到音樂厚實、有底氣.這部分表現(xiàn)得好的話,在80Hz以下缺乏時,甚至不會感到缺乏低音.如果表現(xiàn)不好,音樂會有沉悶感,甚至是有氣無力.是許多低音炮音箱的重放上限,具此可判斷您的低音炮音箱頻率上限.男聲60-100這段頻率影響聲音的混厚感,是低音的基音區(qū).如果這段頻率很豐滿,音色會顯得厚實、混厚感強.如果這段頻率不足,音色會變得無力;而如果這段頻率過強,音色會出現(xiàn)低頻共振聲,有轟鳴聲的感覺.大鼓、定音鼓,還有鋼琴、大提琴、大號等少數(shù)存在極低頻率的樂器20-60這段頻率影響音色的空間感,這是因為樂音的基音大多在這段頻率以上.這段頻率是房間或廳堂的諧振頻率.這段頻率很難表現(xiàn),在一些HiFi音響中,不惜切掉這段頻率來保證音色的一致性和可聽性?電解電容的主要參數(shù):
1.等效串聯(lián)電阻ESRESR的高低,與電容器技術(shù)'>電容器的容量、電壓、頻率及溫度…都有關(guān),ESR要求越低越好.當(dāng)額定電壓固定時,容量愈大ESR愈低.當(dāng)容量固定時,選用高額定電壓的品種可以降低ESR.低頻時ESR高,高頻時ESR低,高溫也會使ESR上升.等效串聯(lián)電阻ESR可以從規(guī)格說明書上查到.
2.漏電流鋁都存在漏電的情況,這是物理結(jié)構(gòu)所決定的.不用說,漏電流當(dāng)然是越小越好.電容器容量愈高,漏電流就愈大;降低工作電壓可降低漏電流.反過來選用更高耐壓的品種也會有助于減小漏電流.結(jié)合上面的兩個參數(shù),相同條件下優(yōu)先選取高耐壓品種的確是一個簡便可行的好方法;降低內(nèi)阻、降低漏電流、降低損失角、增加壽命.真是好處多多,唯價格上會高一些.有個說法,既電解電容工作在遠(yuǎn)低于額定工作電壓時,由于不能得到有效的足以維持電極跟電解液之間的退極化作用,會導(dǎo)致電解電容的極化而降低漣波電流,增大ESR,從而提早老化.但是這個說法的前提是"遠(yuǎn)低于額定工作電壓",綜合一些長期的實踐經(jīng)驗來看,選取額定工作電壓標(biāo)稱值的2/3左右為正常工作電壓,是比較合理的.業(yè)余情況下可以對電解電容的漏電流大體上估計一下.把相同容量的電解電容按照額定承受電壓進行充電,放置一段時間后再檢測電容器兩端的電壓下降程度.下降電壓越少的漏電流就越小.
3.標(biāo)稱參數(shù)就是電容器外殼上所列出的數(shù)值.
*靜電容量,用UF表示.
*工作電壓(workingvoltage)簡稱WV,應(yīng)為標(biāo)稱安全值,也就是說應(yīng)用中,不得超過此標(biāo)稱電壓.*溫度常見的大多為85度、105度.高溫條件下(例如純甲類功放)要優(yōu)選105度標(biāo)稱的.一般情況下優(yōu)選高溫度系數(shù)的對于改善其他參數(shù)性能也有積極的幫助.4.散逸因數(shù)dissipatifactor(DF)有時DF值也用損失角tan表示.DF值是高還是低,與溫度、容量、電壓、頻率……都有關(guān)系;當(dāng)容量相同時,耐壓愈高的DF值就愈低.頻率愈高DF值愈高,溫度愈高DF值也愈高.DF值一般不標(biāo)注在電容器上或規(guī)格介紹上面.在DIY選取電容時,可優(yōu)先考慮選取更高耐壓的,比如工作電壓為45V時,選用50V的就不很合理.盡管使用50V的從承受電壓正常工作方面并無不妥,但從DF值方面考慮就欠缺一些.使用63V或71V耐壓的會有更好的表現(xiàn)的.5.漣波電流Irac漣波電流對于石機的濾波電路來說,是一個很重要的參數(shù).漣波電流Irac是愈高愈好.他的高低與工作頻率相關(guān),頻率越高Irac越大,頻率越低Irac越小.傳統(tǒng)的認(rèn)為我們需要在低頻時能夠有很高的漣波電流,以求得到良好的大電流放電特性,使的低頻更加結(jié)實飽滿富有彈性,以及良好的控制驅(qū)動特性;實際上在高頻時高的漣波電流對音色的正面幫助也很大,可以使高頻有更好的延伸和減小粗糙感.
絲纖維
眾所周知,絲綢是由絲綢蠕蟲.因為絲綢是一種動物產(chǎn)品,纖維的主要成分是蛋白質(zhì).一般來說植物纖維(馬尼拉麻或紙漿)在正常使用鋁電解電容器有纖維素基材.同時,這給了不同的形狀和不同的纖維的特性.
例如,通常當(dāng)使用皺紋紙時,它產(chǎn)生一個令人興奮的鋒利的清脆聲音.馬尼拉麻紙比牛皮紙安靜,但仍相當(dāng)聲沙沙作響的聲音.這些聲音主要是纖維素纖維的硬度的結(jié)果.相比之下,紙由100%真絲纖維非常靈活,絕對沒有任何的沙沙聲的暗示.
當(dāng)我們看這些類型的物理性質(zhì),伸長的限制是纖維素的3.9%和1.9之間,與抗拉強度在4.9和6.4之間每旦克重.相比之下,絲綢的極限延伸率是7倍在20-23%,相反,抗拉強度較弱的在3.6到4.1克重每旦.名為蠶絲蛋白偶聯(lián)蛋白是包含在表層稱為絲膠蛋白質(zhì).因為這些蛋白質(zhì)主要來自甘氨酸,.丙氨酸,絲氨酸氨基酸,極其簡單的結(jié)構(gòu)與其他天然纖維.此外,纖維表面光滑,在軸向方向.此外,纖維一直和定義良好的晶體多肽鏈.
如上所述,絲綢是極其柔軟相比,纖維素和非常好時,抵抗物理沖擊--總之,絲綢纖維可以被描述為"柔軟"
將絲纖維的Sound-improving效應(yīng)
在愛爾娜·,我們已經(jīng)推進開發(fā)活動基于絲綢的角度來看,這種"柔軟"可以減輕振動能量,這是來自電容器的電極.同時,這種絲綢柔軟減輕音樂的振動能量通過空氣傳播的和引人注目的電容器.最終,柔軟將減輕機械振動能量來自變壓器或旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)在最終的產(chǎn)品.
如上所述,絲綢不是機械地強.因此,我們來到了一個可行的產(chǎn)品通過混合與馬尼拉麻絲纖維纖維.在這種混合紙,蠶絲蛋白提取獨自在絲綢纖維跳動的過程.雖然被分解成細(xì)纖維過程中,絲纖維變得更好,甚至比個人絲綢纖維柔軟.因此,分裂成細(xì)長的蛋白質(zhì)鏈.
原始纖維直徑約10至15μm絲綢和馬尼拉麻.直徑減少到0.2到2.0μm毆打過程中由于混合允許紙與絲纖維混合填充的空白(約20至50μm)在馬尼拉麻纖維之間.(見下面的照片.)從振動吸收的角度來看,這個結(jié)構(gòu)是完全理想.
由于表面積的增加電解紙纖維之間的界面和電解溶液用于驅(qū)動設(shè)備,我們還發(fā)現(xiàn)增加信號傳播速度降低(ESR).為例,ESRGBL(1khz的電解液為給定的厚度和密度大約20%不到的分隔符紙由馬尼拉麻
除了電解紙,我們使用相同的材料和條件來產(chǎn)生一個63v15000μf塊的類型電容器和一個50v1000μf徑向lead-type內(nèi)存占用較小的電容器.當(dāng)這些受到聽覺評估范圍峰值高,中檔粗糙度大幅減少.同時,低豐富性和權(quán)力范圍增加獲得高質(zhì)量的聲音.
在"SILMIC"系列中,我們還用陽極箔增長更多未侵蝕部分和一個55μm低乘數(shù)高純陰極箔為了提高信號傳播.過去用鋁電解電容器通過協(xié)同效應(yīng)與絲綢的特點,我們可以產(chǎn)生一個強大的,yet-mellow,聲音,那是不可能的.
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