音响放大器电流声的成因

百宝城影音 · 发表于 2017-11-27 16:43:39

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　　有很多音响工程的亲们经常受到放大器的「电流声」困扰，大部份人都认为电流声是因为接地不良所致，于是便努力把放大器的外壳接地，甚至把整个放大器用金属罩子屏蔽，但电流声依旧，苦无对策……
　　各人对「电流声」定义不一，先要找出你遇上哪一种「电流声」。
　　超过一半的情况下，都不是接地出了问题。「电流声」更加不是由静电引起。但综观不同朋友的描述，「电流声」都是：
　　●连续不断的噪音
　　●噪音的响度颇为稳定
　　●通常都是低频噪音
　　综合各方朋友的遭遇，「电流声」可笼统归纳为以下几种情况引致：
　　电源涟波噪音(Ripplenoise)，即交流啍声(Humming)
　　感应噪声(Pick-upnoise)包括人体拾波噪声(Bodypick-up)
　　线路板走线(Layout)或接地布局(Groundingtopology)
　　不良地线噪音(Groundnoise)及循环接地(Groundloop)
　　机内布线及屏蔽策略不良(Badwiringandshieldingstrategy)
　　第一讲：交流啍声
　　交流啍声的成因是电源滤波器设计不当，甚或偷工减料，导致市电的交流电讯号有一部份溜进了放大器。这种电流声的特色是频率很低，大部份情况下都很微弱，要把耳朵贴着扬声器才听到，而且即使把音量调到最低，噪音依然存在。
　　滤波电容(水塘)，除了容量愈大愈好外，其等效串联电阻(ESR)也是愈小愈好!
　　这是电流声中最常见的一种。
　　如何解决这种电流声?那要看看你的放大器是使用外置还是内置变压器，如果是使用内置变压器，情况较为复杂，需要把水塘换上更大容值的电容器，甚至增加电容器的数目，数只电容器并联时其容值会相加，但这种方法会受到机内空间所限，需要随机应变。
　　由于这个噪音的频率很低(100Hz)，而且通常都很轻微，若碰上小口径的扬声器，这些廉价放大器往往可以蒙混过关，不过想检测电源涟波噪音，有一个很简单的方法，只要在放大器开启时用手摸一摸低频单元的震膜，若在无讯号或音量调到最低时仍感受到扬声器的震膜震动，这便是一个很明显的交流啍声的证据。
　　如果是用外置变压器(例如一般迷你放大器)，当然以上的方法都适用，但有另一个更简单的做法──换上一个开关式电源变压器(SMPS)，问题便会迎刃而解!
　　很惊讶吧!首先开关电源的音质是不是很差，但是单就解决交流啍声，开关式源变压器的确有立竿见影之效。
　　原理
　　我们用的市电为交流电，但是放大器必须以直流电操作，所以电源变压器除了负责把220V的电压升/降至合适的电压之外，还担任着把交流电转变成直流电的角色，这个过程叫「整流」。在放大器内最常见的整流方式为「桥式整流」，桥式整流会把市电的交流电变成变化不定的直流电，技术一点来说，这是一个包含着50Hzx2=100Hz交流讯号的直流电源，我们称之之为「涟波」，而这个100Hz的涟波若未能清除掉，便会让它溜到扬声器，形成噪音，由于这些涟波的频率都很低，所以需要很大容量的滤波电容(水塘)来把其吸掉。
　　为何开关式电源变压器可解决交流啍声?因为开关电源的操作频率并不是50Hz或60Hz，而是动辄过十万Hz，愈高频的涟波愈易被水塘吸收(但太高又反而吸不掉)，况且它的操作频率远超于耳朵及扬声器的工作范围，所以电源的涟波噪音一不能在扬声器上再生(频率太高)，二更不能被耳朵接收再传到大脑(都是频率太高)，那又何来噪音?
　　其他成因：
　　滤波电容失效
　　由于滤波电容成本高、体积大，一般情况下都不会选用耐高温的电容，所以在发热量高的功率放大器中，水塘往往会是寿命较短的零件。
　　输出功率管偏置电流失调
　　输出功率管需要在一定的偏置电流下操作，若此电流值因种种原因增加了，导致放大器的静态电流不寻常地上升，也会增加水塘的负荷，从而加强了交流啍声。
　　讯号地(Signalground)与大地(Earth)即地线接上了，这个情况我们会在Groundloop部份详细分析。
　　变压器的电磁干扰，这个情况会在Wiringandshielding部份详细分析。

yddks · 发表于 2017-11-28 10:05:05

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