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中國(guó)HiFi音響網(wǎng)放大器電流聲的成因

時(shí)間：2022-10-27 11:03:13 梓薇數(shù)碼

　　很多人都會(huì)因?yàn)橹袊?guó)HiFi音響網(wǎng)放大器會(huì)電流聲而常常感到非常的苦惱，下面就由小編為大家介紹中國(guó)HiFi音響網(wǎng)放大器電流聲的成因吧!

　　中國(guó)HiFi音響網(wǎng)放大器電流聲的成因篇1

　　有很多朋友經(jīng)常受到放大器的「電流聲」困擾，大部份朋友都認(rèn)為電流聲是因?yàn)榻拥夭涣妓拢谑潜闩Π逊糯笃鞯耐鈿そ拥兀踔涟颜麄€(gè)放大器用金屬罩子屏蔽，但電流聲依舊，苦無(wú)對(duì)策……

　　各人對(duì)「電流聲」定義不一，先要找出你遇上哪一種「電流聲」。

　　超過一半的情況下，都不是接地出了問題。「電流聲」更加不是由靜電引起。但綜觀不同朋友的描述，「電流聲」都是：

　　● 連續(xù)不斷的噪音

　　● 噪音的響度頗為穩(wěn)定

　　● 通常都是低頻噪音

　　綜合各方朋友的遭遇，「電流聲」可籠統(tǒng)歸納為以下幾種情況引致：

　　電源漣波噪音 (Ripple noise) ，即交流啍聲 (Humming)

　　感應(yīng)噪聲 (Pick-up noise) 包括人體拾波噪聲 (Body pick-up)

　　線路板走線 (Layout) 或接地布局 (Grounding topology)

　　不良地線噪音 (Ground noise) 及循環(huán)接地 (Ground loop)

　　機(jī)內(nèi)布線及屏蔽策略不良 (Bad wiring and shielding strategy)

　　第一講：交流啍聲

　　交流啍聲的成因是電源濾波器設(shè)計(jì)不當(dāng)，甚或偷工減料，導(dǎo)致市電的交流電訊號(hào)有一部份溜進(jìn)了放大器。這種電流聲的特色是頻率很低，大部份情況下都很微弱，要把耳朵貼著揚(yáng)聲器才聽到，而且即使把音量調(diào)到最低，噪音依然存在。

　　濾波電容 (水塘)，除了容量愈大愈好外，其等效串聯(lián)電阻 (ESR) 也是愈小愈好!

　　這是電流聲中最常見的一種。一般情況下一些平價(jià)的山寨放大器較易遇到這種情況，反而 DIY 的放大器較少遇上這問題，為甚么呢?因?yàn)檫@種電流聲最普遍的成因是電源濾波器用料不足，濾波電容器的容量不足，一些平價(jià)產(chǎn)品因?yàn)榱邌萦诎嘿F的大容量電容器(俗稱水塘)，所以比 DIY 放大器更容易出現(xiàn)問題(因?yàn)橐话闳?DIY 都會(huì)不惜工本)。

　　如何解決這種電流聲?那要看看你的放大器是使用外置還是內(nèi)置變壓器(火牛)，如果是使用內(nèi)置變壓器，情況較為復(fù)雜，需要把水塘換上更大容值的電容器，甚至增加電容器的數(shù)目，數(shù)只電容器并聯(lián)時(shí)其容值會(huì)相加，但這種方法會(huì)受到機(jī)內(nèi)空間所限，需要隨機(jī)應(yīng)變。

　　由于這個(gè)噪音的頻率很低(100Hz)，而且通常都很輕微，若碰上小口徑的揚(yáng)聲器，這些廉價(jià)放大器往往可以蒙混過關(guān)，不過想檢測(cè)電源漣波噪音，有一個(gè)很簡(jiǎn)單的方法，只要在放大器開啟時(shí)用手摸一摸低頻單元的震膜，若在無(wú)訊號(hào)或音量調(diào)到最低時(shí)仍感受到揚(yáng)聲器的震膜震動(dòng)，這便是一個(gè)很明顯的交流啍聲的證據(jù)。

　　如果是用外置變壓器(例如一般迷你放大器)，當(dāng)然以上的方法都適用，但有另一個(gè)更簡(jiǎn)單的做法──換上一個(gè)開關(guān)式電源變壓器(SMPS) ，問題便會(huì)迎刃而解!

　　很驚訝吧!首先開關(guān)電源的音質(zhì)是不是很差，但是單就解決交流啍聲，開關(guān)式源變壓器的確有立竿見影之效。(當(dāng)然使用開關(guān)電源可能會(huì)誘發(fā)另一問題，往后有機(jī)會(huì)再詳細(xì)探討。)

　　原理：

　　我們用的市電為交流電，但是放大器必須以直流電操作，所以電源變壓器(火牛)除了負(fù)責(zé)把 220V 的電壓升/降至合適的電壓之外，還擔(dān)任著把交流電轉(zhuǎn)變成直流電的角色，這個(gè)過程叫「整流」。在放大器內(nèi)最常見的整流方式為「橋式整流」，橋式整流會(huì)把市電的交流電變成變化不定的直流電，技術(shù)一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)包含著 50Hz x 2 = 100Hz 交流訊號(hào)的直流電源，我們稱之之為「漣波」，而這個(gè) 100Hz 的漣波若未能清除掉，便會(huì)讓它溜到揚(yáng)聲器，形成噪音，由于這些漣波的頻率都很低，所以需要很大容量的濾波電容 (水塘) 來(lái)把其吸掉。

　　為何開關(guān)式電源變壓器可解決交流啍聲?因?yàn)殚_關(guān)電源的操作頻率并不是 50Hz 或 60Hz，而是動(dòng)輒過十萬(wàn)Hz，愈高頻的漣波愈易被水塘吸收 (但太高又反而吸不掉)，況且它的操作頻率遠(yuǎn)超于耳朵及揚(yáng)聲器的工作范圍，所以電源的漣波噪音一不能在揚(yáng)聲器上再生 (頻率太高)，二更不能被耳朵接收再傳到大腦 (都是頻率太高)，那又何來(lái)噪音?

　　其他成因：

　　1. 濾波電容失效(俗稱干塘)

　　由于濾波電容成本高、體積大，一般情況下都不會(huì)選用耐高溫的'電容，所以在發(fā)熱量高的功率放大器中，水塘往往會(huì)是壽命較短的零件。

　　2. 輸出功率管偏置電流失調(diào)

　　輸出功率管需要在一定的偏置電流下操作，若此電流值因種種原因增加了，導(dǎo)致放大器的靜態(tài)電流不尋常地上升，也會(huì)增加水塘的負(fù)荷，從而加強(qiáng)了交流啍聲。

　　3. 訊號(hào)地 (Signal ground) 與大地 (Earth) 即地線接上了，這個(gè)情況我們會(huì)在 Ground loop 部份詳細(xì)分析。

　　4. 變壓器的電磁干擾，這個(gè)情況會(huì)在 Wiring and shielding 部份詳細(xì)分析。

　　備注：

　　濾波器的規(guī)模隨著放大器消耗的電流量而提升。

　　甲類放大器因需要龐大的靜態(tài)電流，因而令電源漣波噪音更易被察覺，所以濾波器的規(guī)模往往很大。

　　電容器的等效串聯(lián)電阻 (ESR) 愈低，其濾波性能愈佳。

　　除了并聯(lián)電容器以增加電量容，也可以串聯(lián)電感器作 LC 甚至 Pi 形 (π) 濾波，但成本較高。

　　自從十九世紀(jì)愛迪生發(fā)明了留聲機(jī)后，人類便跨入了音頻重播的嶄新時(shí)代。而作為重播音樂的喉舌之器，音箱在長(zhǎng)達(dá)近一個(gè)世紀(jì)的演變發(fā)展過程中，逐漸形成了目前封閉式、倒相式兩大主流和迷宮式、號(hào)角式、無(wú)源輻射式等支流多態(tài)共存的局面。

　　現(xiàn)代意義上的封閉箱概念最初于1944年出現(xiàn)于H·F·Olson和J·Preston的美國(guó)專利中，由于揚(yáng)聲器振動(dòng)后，其前后的聲波相位正好相反，箱體的密閉性導(dǎo)致由振膜振動(dòng)引起的強(qiáng)大機(jī)械波推動(dòng)箱內(nèi)空氣反復(fù)地被壓縮和膨脹，因此客觀上要求箱體堅(jiān)實(shí)縝密，以防泄露聲波。封閉箱的優(yōu)點(diǎn)在于制作工藝簡(jiǎn)單，瞬間響應(yīng)較好，適于體積較小的書架式和懸掛式音箱，其缺點(diǎn)首先是浪費(fèi)了50%的聲能;其次，因?yàn)樵趽P(yáng)聲器后面形成了空氣“彈簧”，所以系統(tǒng)的諧振頻率升高，低頻響應(yīng)變差;而且由于封閉箱內(nèi)置重聲阻尼材料和多采用橡皮折環(huán)揚(yáng)聲器系統(tǒng)而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的靈敏度比其它形式的音箱降低了3-8db。

　　倒相式音箱又稱為開口箱，最早由A·L·Thuras于1932年在其專利中描述。其后由于A·N·Thieke和R·H·Small對(duì)其發(fā)展起到了關(guān)鍵作用，因而“Thieke/Small”常成為倒相箱的代名詞。根據(jù)倒相孔前后位置的不同，又可分為正投式和背投式兩種倒相箱，二者在功能上基本沒有區(qū)別。其原理是，揚(yáng)聲器振動(dòng)時(shí)其后的機(jī)械波經(jīng)導(dǎo)氣管倒相后產(chǎn)生與音盆振動(dòng)相似的功能，從而大大提高了低頻輻射強(qiáng)度，擴(kuò)展了低頻重放的下限頻率。而且又降低了非線性失真。與封閉箱相比，當(dāng)靠近音箱共振頻率時(shí)，倒相箱可改善揚(yáng)聲器錐面的突出變形，從而提升功率輸出并壓縮互調(diào)失真;而且從理論上講，也比相同體積的封閉箱高出3db的功率。但倒相箱也并非完美無(wú)缺，其音箱諧振頻率以下的低頻帶的幅射聲壓衰減較快，易產(chǎn)生低頻“轟隆”聲，以及風(fēng)雜聲，瞬間響應(yīng)也遜于封閉箱;加之其對(duì)揚(yáng)聲器參數(shù)不一致的問題和音箱參數(shù)相當(dāng)敏感，故而設(shè)計(jì)復(fù)雜，調(diào)試?yán)щy。但隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)及各種CAD軟件的涌現(xiàn)，倒相箱的制作難度有所降低，從而目前廣泛地應(yīng)用于大功率、高效率的場(chǎng)合。

　　至于號(hào)角式音箱，因其體積巨大而難以推廣;而迷宮式音箱又由于其針對(duì)聲波的某些頻段增強(qiáng)，某些頻段則削弱的特點(diǎn)，而局限于特殊應(yīng)用領(lǐng)域。相比較而言，無(wú)源輻射式音箱更具優(yōu)勢(shì)。

　　無(wú)源輻射箱又名空紙盆音箱，1935年由美國(guó)人Harry·Olson發(fā)明，至今一直沿用。實(shí)質(zhì)上它是倒相式音箱的演進(jìn)和變種。其工作原理是，當(dāng)有源輻射器(即大口徑低音單元)振動(dòng)時(shí)，箱體內(nèi)的空氣經(jīng)倒相后作用于空紙盆，促其隨之振動(dòng)，從而倍增了低頻重放的效率。而且凸球形的紙盆可以更加均勻地重播低頻。與普通的倒相管相比，無(wú)源輻射器消除了箱內(nèi)駐波，提高了低頻段的靈敏度(即聲壓級(jí))，有效避免了諧震和風(fēng)雜聲。但因?yàn)榧夹g(shù)要求甚高，所以目前世界上無(wú)源輻射箱比較少。據(jù)筆者所知，只有英國(guó)超奧、英國(guó)威武、瑞典瑞寶和丹麥香武仕等采用了此項(xiàng)技術(shù)。

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　　音響會(huì)發(fā)出的電流聲，主要原因有三個(gè)：一個(gè)是音響本身出現(xiàn)故障引起的；二個(gè)是信號(hào)源有問題；三是電磁干擾。

　　解決辦法如下：

　　1、音響本身故障，可拔除音響所有輸入信號(hào)線和其他連接線，只接電源線和喇叭線，如果電流聲消失，證明音響本身沒有問題。如果還有，可能是音響本身出現(xiàn)故障或強(qiáng)電磁干擾。

　　2、對(duì)于信號(hào)源，可以換其他的音源作輸入信號(hào)進(jìn)行驗(yàn)證，有問題的可以更換處理。比如——

　　a、檢查我們音響連接電腦是否松動(dòng)，假如是因?yàn)闆]有連接好，這個(gè)時(shí)候，我們重新連接就好了。

　　b、檢查我們的線路是否出現(xiàn)了問題，這個(gè)的話，我們局可以拿著我們的音響去其他的電腦上看看，或者我們換一根音響線。

　　c、檢查是否是我們的電腦接口出現(xiàn)了問題，這個(gè)問題的解決方法很簡(jiǎn)單，只要我們換臺(tái)電腦連接下音響就知道了。

　　3、音響本身出現(xiàn)故障引起的電流聲，要查找原因，多為電源濾波電容失效等。

　　4、電磁干擾引起的電流聲，可以加電源濾波器，可以有效改善因電磁干擾引起的電流聲。

　　5、有電流聲，一些可能是零部件的問題，小問題可以自己解決，但一般可能是零部件的問題，需要找專業(yè)的修理人員。

　　音響使用注意事項(xiàng)：

　　一、注意機(jī)器的使用環(huán)境：

　　1、避免在灰塵以及震動(dòng)環(huán)境中使用機(jī)器。

　　2、在機(jī)器的四周應(yīng)留有足夠的`空隙，以利于機(jī)器的散熱。

　　3、對(duì)于功率放大器，應(yīng)特別注意保持散熱通道的暢通。

　　二、機(jī)器使用中的注意點(diǎn)：

　　1、在音響系統(tǒng)中，應(yīng)注意開機(jī)、關(guān)機(jī)的順序。

　　開機(jī)時(shí)，應(yīng)先開音源等前置設(shè)備，再開功率放大器；關(guān)機(jī)時(shí)，應(yīng)先關(guān)功率放大器，再關(guān)音源等前置設(shè)備。

　　音響設(shè)備若有音量旋紐，開機(jī)、關(guān)機(jī)前?

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