关于音响（4）

xxyy · 发表于 2004-10-31 16:28:00

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电工学、电子学、电声学及振动学中经常出现阻抗与阻尼这两个术语，根据电声词典，阻抗（Impedance）被定义为：具有电阻、电感和电容的电路里，对电流所起的阻碍作用称之为阻抗，用Z表示：Z=（R+（QI-1/WC））单位是欧（欧姆），符号是Ω。阻尼（damping）：振动系统受阻力所产生的振动幅度减弱或振动能量随运动距离、时间而损耗的现象。
一、          功率放大器的阻尼系数
功放的任务是驱动扬声器，因而功放是扬声器的电阻尼，所以这个阻尼对扬声器的放音质量有密切关系。阻尼过大或过小，音质都会受到影响。
阻尼系数过低，则放大器对扬声器的低频控制力弱，低音乏力，混浊不清，拖尾现象加重，并能掩蔽部分中低音，重放音乐缺乏力度与生气。阻尼系数过高（过阻尼），将使扬声器的声音干涩，失去弹性。
功放的阻尼系数FD是功放额定输出阻抗（常为其驱动的扬声器阻抗）与功放输出之内阻比值它表征着功放输出内阻给扬声器的电阻尼状态。所以，阻尼系数的意义含有双重性，它联系着功放与扬声器。即它们之间欲想良好地工作，需达到合理的阻尼系数匹配。早期电子管统一天下时，由于输出变压器内阻较高，扬声器要求的阻尼系数是1-3左右。晶体管功放出现以后，由于输出内阻较低，扬声器要求FD值大大提高，阻尼系数由十几至几十甚至超过一百。
二、扬声器的额定阻抗

众所周知，扬声器的阻抗是其频率的函数，由于其函数关系的复杂化，不易用数字式来表达，常用图象法一一阻抗频率特性表示，即阻抗特性曲线或阻抗曲线。扬声器的额定阻抗是一个纯电阻的阻值，在确定信号源的有效电功率时，用它来代表扬声器。这个值由产品标准来定，用于区配和测量。在额定频率范围内，阻抗模值的最低值不应小于额定阻抗的80%。在额定频率范围以外的任何频率（包括直流）的阻抗小于此值时，则在产品说明书中给出，最好是一条阻抗曲线。
额定阻抗的国家标准规定优选系数为：2、4、8、16、32Ω；非优选值为：2.5、4.6 、25、40Ω。一般扬声器的额定阻抗多为8Ω，但也有用4Ω或者6Ω的。
阻抗频率曲线是扬声器的阻抗模值随频率变化的曲线，对扬声器系统，在给出额定阻抗值的同时，还应给出阻抗曲线和阻抗曲线最低点的阻抗值。其可用LEAP分析系统，DASS系统或LMS测试系统进行测试、分析或制作。这三个软件可以进行阻抗曲线、频响曲线、频谱衰减、音箱箱体设计、分频器设计以及扬声器单元的各项性能测试。
二、          扬声器的阻尼
任何一个振动系统，当施加一个力后，它就会往复运动，如果振动过程中受到阻力，那么这个振动就会逐渐慢下来，直到停止，否则就会永远振动下去。事实上后者是不存在的，因为任何一个系统在振动过程中都要或多或少地受到一些阻力，扬声器的振膜（也称纸盆，但不一定是纸做的）也不例外。
当扬声器与放大器连接后，放大器电路的输出阻抗和扬声器的阻抗即成为并联网络，相当于在扬声器音圈两端并联一个小电阻，它会使振膜的自由振受到阻尼。放大器输出阻抗越小，对扬声器的阻尼就越大。因此，就用阻尼系统来描述放大器电路对扬声器的阻尼程度，它被定义为扬声器阻抗与放大器输出之比。
可见，阻尼系数是联系放大器与扬声器的一个带有公共性的参数。对于每一只高保真扬声器，均要求有一个最佳阻尼系数，此值应由扬声器制造商给出，实际应用中应该根据扬声器的阻尼系数来选择放大器，以得到适合自己的阻尼，这就是“发烧友”所津津乐道的搭配学问。
  一般地说，阻尼系数大些好，当阻尼系统数小时，扬声器的输出声压频率特性、高次谐波失真特性都要变坏。扬声器出厂后，其品质因数Qt便以确定。可是当它与放大器连接后，实际形成的阻尼系数反过来影响Qt，其计算方法是Ｑｅ＝Ｑｔ（１＋fy/Ｋ＋ｆy），Ｋ＝ＲDC/Ｚmax。式中Qe---存在扬声器阻尼系数fy影响的品质因数；Qt---扬声器的品质因数；ＲDC---扬声器音圈的直流电
阻；Ｚmax---扬声器在谐振频率fo处阻抗值。
当放大器与扬声器之间的连线电阻不可忽略时，fy的定义表达方式的分母中应计入此电阻值，从而影响音质，所以人们一直在追求5N、6N、7N、8N、扬声器接线。
阻尼系统一般地说应大于5，对高保真放大器的要求应在20以上。
对放大器本身来说，提高阻尼系数的唯一措施是降低内阻，而在放大器以外存在降低阻尼系数的因素则有扬声器接线电阻、接触电阻等。因此为减小这些电阻阻，应尽量采用截面粗的多芯优良导线。
四、阻抗匹配
阻抗匹配是指放大器的额定输出阻抗等于所驱动音箱的额定阻抗，这是音箱得到的功率最大失真最小。
放大器的输出形式有定阻输出和定压输出两种。比如电子管放大器的输出端一般有三个接线柱，分别标注“0Ω”、“4Ω”、“8Ω”，这是定阻抗输出形式，与音箱配接时，要对号入座，这样，我们就称其为阻抗匹配，即放大器与音箱获得最佳配合。负载阻抗过大或过小的现象即“发烧友”所讲的失配现象。当扬声器和功率放大器无法匹配时，可在扬声器上串、并联相应阻值的电阻，当然，这样一来会损失一部分功率。
说到阻抗匹配问题，就一定要谈谈线材，也就是导体的直流电阻、感抗和容抗。扬声器的低频特性基本上只受直流电阻的影响，而高频特性却只受电抗成分的影响。扬声器阻抗通常为8Ω甚至4Ω的较低值，所以线材的电感对高频特性所产生的影响是最大的。在当代的高保真系统工程中，对导线的要求更是严格。即使音箱距放大器只有一、两米，我们同样也严格要求其导线的物料。首先是要求纯铜（不可能，根本没有），所谓5N、6N、7N、8N无氧铜，其是指铜的纯度，即9的位数，4N就是99.99%的纯度，目前，国内铜材纯度最高的应该是99.997%,世界最高的铜材纯度是日本的8N铜(99.9999993%)。4N线大概是千余元一条（最多1.5米），8N线的价格每对（最多6米）要万元以上，如果是单结晶（一条导线最长700码只有一个结晶体），甚至要几万元。如此高的纯度、如此严格的要求不外乎是减小感抗和容抗。
采用高档线材，肯定比不采用好，但是其又与器材本身的周围环境有着极其重要的影响：
（1）、放大器内部的音频电流连接线以及电路板的镀铜层是否也采用不着同样的连接线？如果没有，它能追回多少损失的和变坏的信号呢？
（2）、音箱内部是否也采用不着同样的连接线？如果没有，如何是好？万元以下的音箱，厂家恐怕舍不得采用4N以上的连接线。
（3）、所有器材的焊接点导电率是否与7N、8N相仿呢？
以上几个方面的问题是需要对音乐有一定程度的认识，它不仅仅是简单的说：我是“发烧友“，”发烧友“这几个字是人们对那些特别喜欢音乐的人的别称，但是，在行业内，“发烧友”却是那些在从事音乐制作的或在从事器材研究的专业人员，所以，有一部分音乐爱好者总是喜欢说自己是一个“发烧友”，他们却不明白“发烧”的真谛，他们很多都不知道“C调”同“E调”的区别，但是他们却在说：“这对音箱的声场有点乱”、“这台放大器的音乐情结不够浓厚”、“低频不够弹性”，如果说，这是一部分消费者，你是一个商人，唯一的是需要你用你的专业知识来应对他，如果你预知他不是，那你更不用担心，你能说服他，他就会变成你产品的拥护者，你说不服他，他不但不是你产品的拥护者，更是你最大的敌人，他会同他的朋友说：你同你的产品都有没用。

蓝梦 · 发表于 2017-9-21 16:26:37

分享，谢谢楼主发布，我收藏了啊

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