无线电电子与电气工程百科全书 倾销因素——神话与现实。 无线电电子电气工程百科全书 阻尼系数(在国内文献中 - 阻尼系数) - 放大器的一个特性,它决定了它与负载(声学系统)的相互作用。 在对许多放大器的描述中,这个参数具有近乎神秘的含义。 需要什么阻尼系数,是否值得追逐创纪录的数字? 与负载相关的音频功率放大器 (UMZCH) 分为两类 - 电压源和电流源。 后者的用途非常有限,几乎所有串行型号都是放大器 - 电压源。 对于任何负载电阻,理想放大器都会在输出端产生相同的电压。 换言之,理想电压源的输出阻抗为零。 然而,理想的东西在自然界中并不存在,所以真正的放大器具有一定的内阻。 这意味着负载两端的电压将取决于其电阻(图 1)。
然而,输出电压的损失并不是放大器具有输出阻抗这一事实的最重要后果。 音圈在磁系统间隙中的任何运动都会在其中感应出电动势 (EMF)。 该 EMF 通过放大器的输出电阻闭合,产生一个电流,该电流与线圈的运动相反。 该电流的大小和制动力与放大器的输出阻抗成反比。 这种现象称为扬声器的电阻尼,在很大程度上决定了脉冲信号再现的性质。 动态磁头是一个复杂的振荡系统,具有多个共振频率(移动系统的机械共振、悬架和扩散器的内部共振等)。 当脉冲信号被再现时,系统的谐振频率处会发生振荡。 问题在于,在阻尼较弱的情况下,即使引起阻尼振荡的脉冲已经结束,这些阻尼振荡也会继续存在(图 2)。 因此,播放时会伴随着给声音着色的泛音。
音响系统设计师的任务是抑制扬声器,使自然振动尽快消失。 但是,这方面的资金并不多。 头晕的方法有以下三种:
此外,封闭式中音和高音扬声器的设计中还包括了声学阻尼。 动感头的辐射阻力对声阻尼也有一定的影响。 然而,所有这些组件对头部阻尼的整体程度的贡献很小。 因此,电阻尼成为影响“放大器-动态磁头”系统瞬态特性的主要工具。 声音的性质和放大器的输出阻抗之间的关系早在 50 年代的电子管放大器时代就已经被注意到了。 特别值得注意的是具有基于三极管和五极管输出级的放大器的声音差异。 五极管放大器具有显着的输出阻抗,因此动态磁头阻尼不足,声音获得了隆隆的泛音。 负反馈的引入使得降低放大器的输出阻抗成为可能,但并没有完全解决问题。 令人惊讶的是,关于哪种放大器更好的争论在半个世纪后仍在继续。 但它不仅是放大器,还有扬声器系统。 为了评估放大器的阻尼特性,提出了一个新的参数——阻尼因子,它是负载电阻与放大器输出阻抗的比值。 同时进行的实验可以确定该参数的最小值 - 5...8。 放大器输出阻抗的进一步降低实际上对系统的脉冲响应没有影响。 顺便说一句,Hi-Fi(High Fidelity 的缩写 - 高保真)的意识形态和术语本身在 50 年代末形成。 在这一点上,确定了音频系统的最低要求 - 可再现频率带、谐波系数(然后称为清晰因子 - “纯度”)和输出功率。 随后,在晶体管放大器和带有“轻”悬架的专用低频动态磁头出现之后,阻尼系数的下限增加了。 这使得可以通过放大器的参数明确地确定头部的阻尼程度,而不管声学设计的特征如何。 同时,在一定限度内,保证了不同功放的特定音箱声音的“相同性”。 著名的 DIN45500 标准明确定义了 Hi-Fi 放大器的阻尼系数——至少为 20。这意味着放大器在 4 欧姆负载下工作时的输出阻抗应不超过 0,2 欧姆。 然而,现代放大器的输出阻抗要小得多 - 百分之一和千分之一欧姆,而阻尼系数分别为数百和数千。 这个指标有如此显着的提升意味着什么? 奇怪的是,这种情况下的阻尼系数与它无关。 只有它的一个组件很重要——放大器的输出阻抗。 在这种情况下,“数字的魔力”就出现了,因为每个人都习惯了现代放大器数百瓦的输出功率,你需要用新的东西来吸引买家。 同意“倾倒系数 4000”看起来比“0,001 欧姆输出阻抗”要好得多。 这意味着在任何情况下只有一件事 - 放大器具有非常低的输出阻抗,并且能够向负载提供大量电流(即使是很短的时间)。 并且输出功率和阻尼系数之间的联系虽然是直接的,但并不是明确的。 因此,过去只有专家才感兴趣的术语找到了新的应用。 然而,阻尼系数的故事中还有一个特征——扬声器电缆。 而且他不仅可以大大破坏数字,还可以破坏音质。 毕竟,电缆电阻被添加到放大器的输出阻抗中,并成为阻尼因子的一个组成部分。 对于长度为 2 m 的电缆,0,05 欧姆的电阻是一个相当不错的指标。 但是对于输出阻抗为 0,01 ohms 的放大器,使用这种电缆在 4 ohm 负载下的阻尼系数将从 400 降低到 66。目前还没有理由担心。 但是,如果您使用一组扬声器中的薄“花边”和总电阻为 0,3 ... 0,4 欧姆的可疑扭曲(不幸的是,这种情况仍然并不少见),那么阻尼系数将下降到 10,无论如何放大器的性能。 因此,不值得节省电线。 被动交叉会产生类似的问题。 因此,分频器中带有铁磁芯的线圈比“空气”线圈使用得更多——这不仅可以节省昂贵的(“他们有”)铜线,还可以显着降低线圈的电阻。 当然,当核心重新磁化时,会出现额外的非线性信号失真,但在大多数情况下,这比欠阻尼扬声器要小。 顺便说一句,具有不同设计分频器的系统的声音差异通常不是由引入的失真的性质决定的,而是由扬声器的不同阻尼决定的。 在那些“良心不允许”安装带芯线圈的情况下,阻尼的不足可以通过声学方法进行补偿。 但声阻尼不具备电阻尼的所有功能,最终可能成本更高。 如果使用相同的输入信号,在空闲 (Eo) 和特定电阻 (R) 的负载 (U) 下测量放大器的输出电压,则可以计算业余条件下放大器的输出阻抗。 但是,当放大器的输出阻抗小于 0,05 欧姆时,这种简单方法的精度会降低。
作者:A. Shikhatov; 出版:bluesmobile.com/shikhman 查看其他文章 部分 晶体管功率放大器. 读和写 有帮助 对这篇文章的评论. 科技、新电子最新动态: 用于触摸仿真的人造革
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