d类功放假负载水泥电阻 功放机虚标功率的伎俩,跟你一一解析

小编 2024-11-24 方案设计 23 0

功放机虚标功率的伎俩,跟你一一解析

老音响玩家都知道日系功放的标称功率是假的,其实际功率根本达不到其标称的功率值。而很多新玩家却不明白其中的道理,为什么日系功放可以虚标功率,其实际功率又与其虚标功率相差多少?今天就给大家探讨这个问题。在弄明白这个问题之前,我们有必要先弄清与此有关的一些技术参数的正确含义。

1、6Ω与8Ω的区别? 

我们都学过功率计算公式:P=U2/R。简单的说,就是功率等于电压的平方除以电阻。由此公式我们可以看出,输出功率与负载电阻是成反比的。即负载阻抗越小,同一功放的输出功率越大。 

反映在定义上,就是额定输出功率是指在一定的负载阻抗下(通常是8Ω)及一定的谐波失真下(根据厂家给出的0.1%或0.3%等),在输入端馈入正弦波信号,在输出端负载上,获得的最大功率,利用公式P=U2/R求得。

由此可见,当R=6Ω时,此时的输出功率P一定大于R=8Ω时的输出功率。这也就是为什么都说音箱阻抗越低却越难推的原因了。

2、20Hz~20kHz 与 1kHz的区别?

这里先要简单介绍一下国际通行的额定功率的测量标准:

1974年,国际联邦贸易委员会(Federal Trade Commission,也就是后面要提到的FTC)就如何测定功率放大器的额定功率做了规定,以两个声道驱动一个8Ω扬声器负载,在20~20000Hz范围内谐波失真小于1%时测得的有效瓦数,即为放大器的输出功率,其标示功率就是额定输出功率。

为什么一定要规定“20Hz~20kHz” 呢?这里我们用一个很简单的比喻来说明:假设一个交响乐团内所包含的所有乐器都能自动演奏,但需要一台功放为它们提供电力。在所有乐器都以不失真的最大音量工作时,功率为单纯一只小提琴供电更省力气,还是为所有乐器供电更省力气?答案是显而易见的。

同理,当测试信号仅为一个1kHz的正弦曲线信号时,相对于20Hz~20kHz的宽频带信号,功放工作起来要省很多力。对此,我们从人耳的等响曲线中也可以很清楚的看出来。

以响度级为10方的这条为例,在1kHz的频点上,声压达到10dB即可,而在63Hz的频点上,想要达到相同的响度级,声压要达到40dB,这是因为相对于中频,人耳对于低频的反应更加迟钝。

而我们都知道,声压每增加3dB,输出功率就要增加1倍。由此也可知:要达到相同的响度级,功放在低音频段上的功耗更多。

这也就是为什么在采用20Hz~20kHz的宽频带测量条件时,所测得的功放输出功率要小于仅以1kHz为测量条件时的输出功率。

3、THD是什么?

在解释THD之前,先举一个例子。

假设有两名举重运动员A和B。

A可正常举起的最大重量是180Kg的杠铃,因此可以较轻松的举起150Kg的杠铃来,并且保证整套动作不变形,而且能坚持10秒钟举起的状态。

B要差一些,可正常举起的最大重量145Kg,拼了老命,也能举起150Kg的杠铃来,但此时挺腰、提臂、推举等动作已经有变形了,而且最多只能举起3秒钟。

那么,虽然两个人都举起了150Kg的杠铃,我们也并不能说他们两个人具有相同的“功力”,而且很明显,B举的时间长了,更容易受“内伤”,因为这已经超过了他的能力范围。

这个例子说明什么?机器和人一样,要在它的能力范围内工作,否则就会不正常,出现异常,我们可以把这种工作异常的现象,称为“失真”。

现在我们再来看看什么是THD.

THD是Total Harmonic Distortion的缩写,也就是“总谐波失真”的意思。

一般说来,1kHz频率处的总谐波失真最小,因此不少电子产品都以这个频率的失真作为的指标。这里也同样牵扯到上面所说的“1kHz“ 的问题了。

鉴于总谐波失真与频率有关,因此美国联邦贸易委员会(FTC)于1974年规定,测量总谐波失真,必须是在20Hz~20kHz的全音频范围内进行测量。而且测量功放的额定输出功率时,必须接驳阻抗为8欧的扬声器、总谐波失真小于1%条件下测定。总谐波失真在1%以下,一般耳朵分辨不出来,超过10%就可以明显听出失真的成分。FTC同时还规定,总谐波失真的最低要求为:前级放大器为0.5%,合并放大器小于等于0.7%,但实际上都可做到0.1%以下:FM立体声调谐器小于等于1.5%,实际上可做到0.5%以下;激光唱机更可做到0.01%以下。

由此可见说到这里,在THD=10%时,测量所得的功率数值,大于THD=0.08%时测量所得的功率数值。

因为到了THD=10%时,就相当于举重运动员B举起了160Kg的杠铃,虽然举起来了,但恐怕是要受内伤的,而且动作已经变形的不成样子了。

4、JEITA、FTC又是什么?

JEITA:Japan Electronics and Information Technology Industries Association 日本电子信息技术产业协会 

FTC:Federal Trade Commission 美国联邦贸易委员会  

FTC标准我们在前面已经提到了几次,它所规定的额定功率的测量标准是:8 ohms, 20 Hz-20 kHz,THD<1%

而JEITA标准的测量条件为6ohms, 1kHz, THD=10%。而很明显在JEITA标准下测得的功率值是虚高的。

但这样就带来一个问题:很多官网上——尤其是中文的官网——所标明的输出功率,都是按JEITA标准测量的,因而没有太大的参考价值。

5.究竟怎样判断一台功放的实际输出功率呢?

其实很简单!去官网找这些功放的说明书,里面一定有详细的、符合FTC标准的输出功率的测量值。其中有这样一顶:POWER CONSUMPTION 也就是“总功耗”的意思,这才是真正有意义的指标。

参数

就以安桥TX-NR809来说,说明书里的总功耗为710W,也就是说,在七个声道同时工作时,这台功放可以提供最大710W的总功耗。折合下来每声道只有100W,而其官方标称峰值功率为每声道230W,额定为每声道180W.而这总功耗里面还应该算上变压器效率,假设为90%(实际很难达到90%),音视频处理电路功耗,还有热耗,这样一来,这台功放在多声道状态下每声道的实际功率连90w都达不到。

玩音响不可忽略的“地线”问题

玩音响不可忽略的“地线”问题

一、地线也影响音质

谈起地线,很多人认为只不过是一条共同的回路,只要将它接在一起然后接在机壳就完事。其实,地线不只会带来噪音,更严重影响音质。笔者研究地线比研究电路还来得多,它就如同一部机器的下水道,没有处理的下水道又脏又臭,不是把盖子盖起来就以为好。所以说,怎样规划、怎样保养清理,才是做出一部好机器的基本功课。

地线一般称为接地零电位,也就是GND,但是接机壳不一定是GND。接机壳主要目的是接屏蔽,不被外界干扰,还有一个很重要的东西就是电源线内的地线接头。其主要目的是保护任何一条电源火线的短路,避免触电造成伤害,所以一般这个电源地要接在机壳上。

很多人都容易忽略一个问题,那就是只注意到信号线的品质,认为它会影响声音好坏,也有人了解电源线也影响音质音色,可是很少人了解到简单的地线一样影响音色或噪音。应该这样解释,信号线除了走信号外还有一头接地端,比方说由CD机到前级再由前级到后级,这一路下来地都是相通的,信号就是沿这一路走过去。

二、错误的接地也影响音质

你有没有想到还有一条弯曲的绕一大段路的地线,是由电源线的地线由CD机走到电源插座再转到前级电源线地线走到前级,还有一条后级电源线的地线走到后级,要知道,电在走不是单挑近的走,它是走任何可以走的走,这时就有出现问题了。

什么问题呢?前级或CD机里的电位不一定和后级相同,这样必然造成干扰,纯粹的信号也被电源线的地线干扰,可想而知必然会有重大影响。怎么解决这个问题呢,最简单也最有效就是将前级及CD机的接地去掉,只留下功放后级的接地线,这样做虽然很容易效果好,但问题是要怎么做?

某品牌信号线,自带地盒

有的人把插头的地接头掰断,或找没地接头的线材来接,有些人却对这种破坏性的方式不是很乐意,这时,我们就要考虑,如何将机器里的电路地和机箱屏蔽地隔开,当然这就牵涉到电路“地”的安排了。

首先,你要有一个观念:在电路中,无论任何供电中的电流必定要有一个回流。也就是无论在晶体机或是电子管机中,必然由“地”这端做为回流的动作。

即当所加的电压经过主被动元件后再经过负载仍要回到地线来回到原出发点,这个出发点一般都是以滤波电容共地点以及变压器零点为共地出发点,当所加电压无论是正极或负极,它所用的电流也就是地线回流的电流,当你考虑到所加电压电流的线径时,就要考虑地线的线径至少要相同的。

有些品牌音箱也带有接地端子

这时不要忘记,当你使用正负电压时它是加倍的,比方说后级,它最主要的是喇叭的地线,一般都是喇叭回流电流重要的通道,它接到滤波电容的接地端和电源变压器地端接在一起成为回路。当然有时也有比如接成桥式输出。

有人很重视电子管机的输出,却不知重点在输出变压器的零端。把地线用很粗的线接上去,这其实没什么意义,应该将输出变压器的零端接线直接接到输出座上。要注意功放电子管的阴极电阻要和电源滤波电容地相近,以造成良好的地回路。

三、地线中的涟波电流

现在谈一下地线中的涟波电流问题。我们都知道,一般市电是50Hz-60Hz的交流电,当它被整流后会产品加倍的涟波电流,这个涟波会在滤波电容器和便压器零端产生一个回路。在这个回路中有大量涟波电流及电压,在这之间接到任何其他路径的地端必然会受到影响——成为噪音的来源。所以,滤波电容的地接点越近越好,同时不要参杂其他的地线进来,尤其同时用好几个滤波电容并连时会更容易造成相同的问题。

四、如何安排地线

原则上应以电流量来考虑,电流量大的要尽量接在源头,依次传接过去,还要根据放大前后端的路径依序接地。地线尽量不要成为两条以上的路径而后又接在一起。还有一种叫“星形接法”,即是将个别电路上的地群分开来接到一个共同点。这样比较不会互相干扰。

最后谈一下“落地”的概念。落地主要目的是接到机壳产生一个屏蔽作用。有人用很粗的线锁焊片接上,以为接不好就会产生噪音,其实这种做法不对,最好是用一颗100欧的电阻接壳,同时并连上一颗0.1以下的电容。那从哪里接最好呢?笔者认为整机最初输入端最合适。屏蔽的电位越近,输入点屏蔽效果越好。

某品牌的功放专用接地线

以上提出的观点只是很基本的概念,其中还有更深入的细节并不容易叙述完整。有些朋友想知道接地线到底怎样接才对,应该这么说,没有绝对哪样接才是正确,这中间应考虑到涟波的走向,放大率回授电路地端走向,而其实最好的办法,则是动手试试。切记不要试一次就认为所有接地线都一样,犯上以偏概全的错误,不同结构自有不同的接地法。

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几种实用的接地方法推荐

一、共用接地

一般现在的新建住宅小区都配有地线,即整栋大楼的共用接地(连接到大楼的基础上)。这也是普通烧友用的比较多,比较通俗的。这类接地对于防漏电、防雷击等安全性来说足够的。但由于是共用的因此做为音响用的话素质普遍不高。用烧友的话说就是这类地线比较“脏”,就是地线所受的干扰比较大。整栋大楼的几十个空调、冰箱、微波炉、照明等等全部接入,可想地线的干扰得多大。

安全性: ★★★★★

实用性: ★★★★★

声音效果:★★★☆☆

二、接大楼基础

国内有很多老旧的住宅楼是没有配地线的。供电方式只有火、零两线。为了音响效果那么这些烧友也研究出了一种可操作性比较高的接地。此种接地就是大楼基础接地。方法是在家里找个墙角(柱子),敲破墙体露出大楼的钢筋。(注意得确认敲开里面有钢筋的。要不敲了没有重敲,把家里给刨了你媳妇估计得把你敲了)在露出钢筋上焊上一个螺母。然后就可以把地线接上了。再用水泥重新封上刷点漆这就很美观了。这种方式可操作性高,费用低,由于大楼的钢筋是直入地下了,而且面积也够大。因此接地效果也十分不错。唯一遗憾的是雷击就很容易把雷电引入室内。雷电一般都选导电性大的地方来释放电能。不过说实话我接触音响这么多年,真还没听说过烧友因为这样接,家里被雷击的。

安全性: ★★☆☆☆

实用性: ★★★★★

声音效果:★★★★★

三、自制接地

如果烧友住宅没有接地,或用家有施工方便的。有部分烧友采用了自己制作地线。就是在地上自己打一根地棒然后连上接地电线使用。但接地电阻必须小于4欧。否则就失去了其作用。下面是某位烧友的独立接地,在屋外打入了一根3米的加厚铁管来作为地线操作流程。

在墙角直接打入地铜棒,然后连接地线也可以。和上图的埋水管实际是一样的换汤不换药而已。

安全性: ★★★★☆

实用性: ★★★★☆

声音效果:★★★☆☆

四、星型接地

所谓星型接地就是在地下,埋入3~5根接地棒(接地点)。在把这几个点连接到一个点上,然后接入地线,此类接地施工难度比较大,但效果是最好的也是最为规范了。做的好话用摇表测基本基地阻值多在1欧左右而已。而且对声音的效果也是十分优秀的。但由于其专业性高,可操作性低,烧友基本都很少能做到如此规范。毕竟谁家物业肯让你怎么挖。有些小区还有地下车库呢。这么弄是作死的节奏啊。工业、厂房等应用比较多。

安全性: ★★★★★

实用性: ★★☆☆☆

声音效果:★★★★★

五、购买专业的接地盒

若然上面的接地方式在居家条件都无法实现的情况下,也推荐购买专业的地线接地盒,工程小,且实用性要强,声音也能得到更好的保证

安全性: ★★★★★

实用性: ★★★★★

声音效果:★★★★★

不推荐的接地方法

有些烧友家里没有地线,为了解决地线这一问题,就随便在墙上钉个钉子,或者配电箱的螺丝,就直接把地线接到了上面。还有一类常见的就是把地线连到家里的自来水管上。这两种都是最为常见的情况。这是属于“假接地”胡乱凑合的事。我个人对此十分反对,无论是从安全上或者效果上均未能达到要求的。而且是十分危险的事情的。

安全性: ★☆☆☆☆

实用性: ★★☆☆☆

声音效果:☆☆☆☆☆

好了,到这先喘口气吧。小编一口气闷了5种日常生活中最为常见的接地方式。而且还特别找了图片,并在每一项的下面注明了安全和实用星。让大家可以一目了然。希望多烧友有所作用。

在这里不得不提的是音响系统的接地,和系统的地等电位差。这是完全不同的两个概念的。有了好的接地不见得器材就不存在电位差。很多器材的噪音、哼声、专门和解码的误差。很多是由不同设备间的电位差造成的。而非简单的接地问题。但如果要把这问题说明白,就得先把接地说明白了。

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