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功放电源中滤波电容的作用有三:1、把整流后得到的脉冲直流电进行滤波以减小交流干优.2、高速供电.3、为音频信号提供通路.电容的对电源的滤波作用,对于功放只是表现出是否有交流干扰;电容的贮能作用可以为功放的瞬态大电流需要提供电能,但变压器功率不足不能为它及时充电,它的贮能作用就不明显了;而它为音频信号提供通路对音质和音色的影响也是至关重要的.
如图中正半周音频信号为例,信号经功放管、射极电阻、扬声器、地,分为两个通道,一部分经过电源变压器、整流管形成回路,一部分经滤波电容形成回路.显然,变压器电感量十分大,不利于音频中高频部分的通过,仅可通过频率很低的低频音频信号,仅可为次低音提供通路,更多的音频信号特别是高频部分的信号则经电源滤波电容形成回路.电容与变压器次级相得益彰,为音频提供了从直流到高频的频带通路.
生产音频电容估计分2大类3系列,一大类;非"动态"音频电容,这种音频电容电容比较多,普遍是高频清晰,中频不错,但是低频要欠缺.二类"动态"音频电容,出来的声音霸气,现成感非常好,低频收放自如,就是听就了觉得高频会十耳朵疲劳,中频又不够柔情.在分细点就是中高频好的音频电容为一系列,中低频好的为一系列,高低频好的为一系列,要找到三端全都很好表现的比较困难,所以才有了说法需要搭配需要搭配这样说.
大家不信也可以搜索词【电容对音响的影响】【电容对音响没影响】一系列的词语全尝试在各种浏览器网罗,资料不少但是都是听感的居多吧,几乎很难看到解释电容具体能影响声音的具体原因.包括查了国外网站也是烧友耳朵测试的居多,国外网站暂时还没查到比较详细的解释电容使得功放电路声音变化的原因,而大厂家ELNA也只能查到优化音频电容的设计事项和效果事项,并无非常具体的解释.
下面的文章是我查阅大量资料中唯一一个有那么一点点自身环境条件,看介绍应该是一个处身于广州一家中小型的电容生产厂家的人,文章内容我仔细看了,虽然不敢说百分百是对的,但是有大部分值得借鉴和参考,但是还是要提醒大家参数指标在普通的DIY条件下只能作为参考,【确切的说因为咱们得不到一个整体的指标作为对比和参考】对我们DIY的帮助只是认知一个知识,并不能完全的帮助我们根据指标参数来设计和调校音响,不是按照参数指标特性的数据来调校不好,而是条件限制,不能用得上这些参数指标数据,为什么呢?很清楚谁家里放着个音响设计专用的工作室,有一大堆测试仪表可以测试数据,还要整理数据来进行测试计算,还要反复对比试验再整理数据才定型.我们这是平民DIY不是大厂家.所以尽力而为,做自己能做到的事情,讨论自己能力范围的事情,当然你如果有基础有条件的话那么你可以这样做,没人强迫你不能这样做,但是如果强迫我要用这样的能力去DIY那就是你的错谢谢!
以下资料虽然看了有用也长见识,但是离实际运用还有距离,只能大致上说明原因由来,实际使用是要靠条件支撑的,有条件的自然可以利用,没条件的学我做好了耳朵收货!
滤波电容变化声音原因解析
经常看到大家说滤波电容对音质的影响,但很少看到是什么原因造成一只对电源滤波的电容会影响音质的原理,也就使好多实践者只知道确实有影响但不知道所以然,盲目性也不言而喻了.本人发表自己的观点,目的是与大家一起对这种现象加以研究,找出滤波电容影响音质的原因.滤波电容是对整流后的脉动电流储能平滑,使纹波系数达到要求,满足后级负载对电源的要求.但它还有一个重要任务,就是它还提供一个公共的交流通道.由于该电容在整个音响频率段的阻抗不一样,也就带来了对音质的影响,这是关键原因.按照这个道理,我们就对这个电容的要求可以十分明了了.有条件的朋友可以对电源内阻进行整个频率段的试验检测,然后选择该电容特性(特别是后级滤波电容更为重要),也可以加以补偿等方法,使整个音频频率段的阻抗一致.功放机阻尼系数(Damping Factor)是指放大器的额定负载(扬声器)阻抗与功率放大器实际阻抗的比值.阻尼系数大表示功率放大器的输出电阻小,阻尼系数是放大器在信号消失后控制扬声器锥体运动的能力.具有高阻尼系数的放大器,对于扬声器更象一个短路,在信号终止时能减小其振动.功率放大器的输出阻抗会直接影响扬声器系统的低频Q值,从而影响系统的低频特性.扬声器系统的Q值不宜过高,一般在0.5~l范围内较好,功率放大器的输出阻抗是使低频Q值上升的因素,所以一般希望功率放大器的输出阻抗小、阻尼系数大为好.阻尼系数一般在几十到几百之间,优质专业功率放大器的阻尼系数可高达200以上,阻尼系数是扩音机的规格之一,它直接影响扩音机对喇叭的操控性.一般扩音机所提供的阻尼系数数据,都只公布某一个频段的阻尼系数,阻尼系数非常重要,它反映的是功放不受喇叭的阻抗和等效阻抗影响的能力,阻尼系数小的功放是不可能获得真正的高保真的,尤其对灵敏度稍高的音箱而言.因为灵敏度高的音箱在功放输出较小的情况下能输出较大的反电动势...阻尼系数不代表阻尼力,喇叭(音箱)短路时具有最大的阻尼力,为一有限值,对应喇叭的短路Q值,再大的阻尼系数也只是无限逼近这个值,例如;阻尼系数10,达到90%,100达到99%,1000达到99.9%,所以过大的阻尼系数没必要,负反馈是阻尼系数的决定性因素,过大的阻尼系数要求深度负反馈,会带来很多负面影响,所以不同阻尼系数的功放音质各不同,不能单纯用阻尼系数来解释,因为99%与99.9%事实上已经没区别了,更多的是负反馈处理的好坏,深度负反馈处理好了具有极低的失真,处理不好带来严重瞬态互调失真.阻尼的作用是保持振动系统适当的Q值,约0.7-1.0.高了震荡,低了,运动迟缓.见谐振系统不同Q值的过渡特性,显然应该有适当的值而非越大越好.当用大容量的铝电解电容滤波时,它的阻抗大小直接影响功放机输出阻抗,因为不同电容器阻抗对功放机各频率段产生不同阻尼,这直接影响喇叭音质,例如:有的电容相同容量但低频的下潜有深有浅,量感上也不相同,有的质感相当好,富有弹性,松而不肥、荡而不浑,中频段的形体质感饱满坚实而不硬,高频段顺滑细腻、良好的空气感、丝丝入扣的分析力,但是有的是相差很远,其实铝电解电容器电性参数改变以适合客户对不同功放机音质要求是比较容易做到,因为通过改变材料配比和生产工艺,可改变很多电性参数以满足不同客对音质要求,但是有的电性参数改变对电容器寿命影响很大,严重的寿命降低80%,所以要想电性参数达到客户对音质要求又不影响使用寿命,在产品设计和生产中要在很多方面进行改进,才能保证不会捡了芝麻丢了西瓜.(对同一规格不同电性参数产品进行高温负荷寿命试验多次得出结果)关于低音和高音也可以用相对的观点和方法去区别,明白了频带划分才能设计出适合产品,满足不同客户对音质要求.
频率段例如:从某一频率开始以下的频率,这些频率从这音箱传播出来时,它们的扩散形象是球型的,称为低音;从某频率开始到某些频率止,这些频率从这音箱传播出来时,它们的扩散形象是半球型的,称为中音;从某频率开始及以上的频率,这些频率从这音箱传播出来时,它们的扩散形象是锥形的,称为高音;当声音扩散出来的形状会慢慢变成一条直线而不扩散,就是超高音.低音和高音也可以按照人类生理的听觉感受把声音区分为低音频率段、中音频率段和高音频率段,但频率段的划分很难一致,取大多数人公认的为准吧.?根据语言(音乐)可储度高低,人的生理听觉感受,以及公认的1/3倍频序列频率划分表,建议将听觉范围频率作以下划分:20Hz以下--超低频;20Hz~63Hz--超低音;63Hz~200Hz--低音;200Hz~800Hz--中低音;800Hz~1600Hz--中音;1600Hz~4000Hz--中高音;4000Hz~12.5KHz--高音;12.5KHz~20KHz--超高音;20KHz以上--超高频;把超高音和超高频做一个解释:超高音指人耳能够听到声音的超高频率,这些频率仍然有"音"的感受.超高频--是指超过听觉以外(20KHz以上)的极高频率,这些频率已经没有"音"的感受,只能量测量到频率的存在.
"超高音"突出了"音"存在的特点;"超高频"突出了"频率"存在的特征.超低音与超低频的区别,也是一样去理解就行高音、中音、低音指的是声音的频率,就是每秒钟声波震动的次数,震动多少次就称为多少赫兹,符合Hz,人的耳朵不是仪器,要想准确判断频率不是很容易的事情,但可以慢慢练习.下面提供一张表,大家可以根据这张表来做一个初步的判断.频率段(Hz)听感影响代表性的乐器16k-20k这段频率可能很多人都听不到,因此,听不到此段频率并不意味着器材无法回放,当然也不代表您的听力不够好,只有很少人可以听到20kHz.这段频率可以影响高频的亮度,以及整体的空间感,这段频率过少会让人觉得有点闷,太多则会产生飘忽感,容易产生听觉疲劳.电子合声、古筝钢琴等乐器的泛音.12k-16k这段频率能够影响整体的色彩感,所谓小提琴的"松香味"就是由此段频率决定的,这段频率过于黯淡会导致乐器失去个性,过多则会产生毛刺感,在后期处理的时候,往往会通过激励器来美化这段频率镲、铃、铃鼓、沙锤、铜刷、三角铁等打击乐器的高频泛音8k-12k8~12kHz是音乐的高音区,对音响的高频表现感觉最为敏感.适当突出(5dB以下)对音响的的层次和色彩有较大帮助,也会让人感到高音丰富.但是,太多的话会增加背景噪声,例如:系统(声卡、音源)的噪声会被明显地表现出来,同时也会让人感到声音发尖、发毛.如果这段缺乏的话,声音将缺乏感染力和活力.长笛、双簧管、小号、短笛等高音管乐器4k-8k这段频率最影响语音的清晰度、明亮度、如果这频率成分缺少,音色则变得平平淡淡;如果这段频率成分过多,音色则变得尖锐,人身可能出现齿音.这段频率通常通过压限器来美化.部分女声、以及大部分吹奏类乐器.2k-4k这个频率的穿透力很强.人耳耳腔的谐振频率是1∽4KHz所以人耳对这个频率也是非常敏感的.如果空虚频率成分过少,听觉能力会变差,语音显得模糊不清了.如果这个频率成分过强了,则会产生咳声的感觉.2~4kHz对声音的亮度影响很大,这段声音一般不宜衰减.这段对音乐的层次影响较大,有适当的提升可以提高声音的明亮度和清晰度,但是在4kHz时不能有过多的突出,否则女声的齿音会过重.部分女声、以及大部分吹奏类乐器.1.2k1.2kHz可以适当多一点,但是不宜超过3dB,可以提高声音的明亮度,但是,过多会使声音发硬1k1kHz是音响器材测试的标准参考频率,通常在音响器材中给出的参数是在1kHz下测试.这是人耳最为敏感的频率.800这个频率幅度影响音色的力度.如果这个频率丰满,音色会显得强劲有力;如果这个频率不足,音色将会显得松弛,也就是800Hz以下的成分特性表现突出了,低频成分就明显;而如果这个频率过多了,则会产生喉音感.如果喉音过多了,则会失掉语音的个性,适当的喉音则可以增加性感,因此,音响师把这个频率称为"危险频率",要谨慎使用.
人声、部分打击乐器300-500在300-500Hz频段的声音主要是表现人声的(唱歌、朗诵),这个频段上可以表现人声的厚度和力度,好则人声明亮、清晰,否则单薄、混浊.人声150-300这段频率影响声音的力度,尤其是男声声音的力度.这段频率是男声声音的低频基音频率,同时也是乐音中和弦的根音频率.在80-160Hz频段的声音主要表现音乐的厚实感,音响在这部分重放效果好的话,会感到音乐厚实、有底气.这部分表现得好的话,在80Hz以下缺乏时,甚至不会感到缺乏低音.如果表现不好,音乐会有沉闷感,甚至是有气无力.是许多低音炮音箱的重放上限,具此可判断您的低音炮音箱频率上限.男声60-100这段频率影响声音的混厚感,是低音的基音区.如果这段频率很丰满,音色会显得厚实、混厚感强.如果这段频率不足,音色会变得无力;而如果这段频率过强,音色会出现低频共振声,有轰鸣声的感觉.大鼓、定音鼓,还有钢琴、大提琴、大号等少数存在极低频率的乐器20-60这段频率影响音色的空间感,这是因为乐音的基音大多在这段频率以上.这段频率是房间或厅堂的谐振频率.这段频率很难表现,在一些HiFi音响中,不惜切掉这段频率来保证音色的一致性和可听性?电解电容的主要参数:
1.等效串联电阻ESRESR的高低,与电容器技术'>电容器的容量、电压、频率及温度…都有关,ESR要求越低越好.当额定电压固定时,容量愈大ESR愈低.当容量固定时,选用高额定电压的品种可以降低ESR.低频时ESR高,高频时ESR低,高温也会使ESR上升.等效串联电阻ESR可以从规格说明书上查到.
2.漏电流铝都存在漏电的情况,这是物理结构所决定的.不用说,漏电流当然是越小越好.电容器容量愈高,漏电流就愈大;降低工作电压可降低漏电流.反过来选用更高耐压的品种也会有助于减小漏电流.结合上面的两个参数,相同条件下优先选取高耐压品种的确是一个简便可行的好方法;降低内阻、降低漏电流、降低损失角、增加寿命.真是好处多多,唯价格上会高一些.有个说法,既电解电容工作在远低于额定工作电压时,由于不能得到有效的足以维持电极跟电解液之间的退极化作用,会导致电解电容的极化而降低涟波电流,增大ESR,从而提早老化.但是这个说法的前提是"远低于额定工作电压",综合一些长期的实践经验来看,选取额定工作电压标称值的2/3左右为正常工作电压,是比较合理的.业余情况下可以对电解电容的漏电流大体上估计一下.把相同容量的电解电容按照额定承受电压进行充电,放置一段时间后再检测电容器两端的电压下降程度.下降电压越少的漏电流就越小.
3.标称参数就是电容器外壳上所列出的数值.
*静电容量,用UF表示.
*工作电压(workingvoltage)简称WV,应为标称安全值,也就是说应用中,不得超过此标称电压.*温度常见的大多为85度、105度.高温条件下(例如纯甲类功放)要优选105度标称的.一般情况下优选高温度系数的对于改善其他参数性能也有积极的帮助.4.散逸因数dissipatifactor(DF)有时DF值也用损失角tan表示.DF值是高还是低,与温度、容量、电压、频率……都有关系;当容量相同时,耐压愈高的DF值就愈低.频率愈高DF值愈高,温度愈高DF值也愈高.DF值一般不标注在电容器上或规格介绍上面.在DIY选取电容时,可优先考虑选取更高耐压的,比如工作电压为45V时,选用50V的就不很合理.尽管使用50V的从承受电压正常工作方面并无不妥,但从DF值方面考虑就欠缺一些.使用63V或71V耐压的会有更好的表现的.5.涟波电流Irac涟波电流对于石机的滤波电路来说,是一个很重要的参数.涟波电流Irac是愈高愈好.他的高低与工作频率相关,频率越高Irac越大,频率越低Irac越小.传统的认为我们需要在低频时能够有很高的涟波电流,以求得到良好的大电流放电特性,使的低频更加结实饱满富有弹性,以及良好的控制驱动特性;实际上在高频时高的涟波电流对音色的正面帮助也很大,可以使高频有更好的延伸和减小粗糙感.
丝纤维
众所周知,丝绸是由丝绸蠕虫.因为丝绸是一种动物产品,纤维的主要成分是蛋白质.一般来说植物纤维(马尼拉麻或纸浆)在正常使用铝电解电容器有纤维素基材.同时,这给了不同的形状和不同的纤维的特性.
例如,通常当使用皱纹纸时,它产生一个令人兴奋的锋利的清脆声音.马尼拉麻纸比牛皮纸安静,但仍相当声沙沙作响的声音.这些声音主要是纤维素纤维的硬度的结果.相比之下,纸由100%真丝纤维非常灵活,绝对没有任何的沙沙声的暗示.
当我们看这些类型的物理性质,伸长的限制是纤维素的3.9%和1.9之间,与抗拉强度在4.9和6.4之间每旦克重.相比之下,丝绸的极限延伸率是7倍在20-23%,相反,抗拉强度较弱的在3.6到4.1克重每旦.名为蚕丝蛋白偶联蛋白是包含在表层称为丝胶蛋白质.因为这些蛋白质主要来自甘氨酸,.丙氨酸,丝氨酸氨基酸,极其简单的结构与其他天然纤维.此外,纤维表面光滑,在轴向方向.此外,纤维一直和定义良好的晶体多肽链.
如上所述,丝绸是极其柔软相比,纤维素和非常好时,抵抗物理冲击--总之,丝绸纤维可以被描述为"柔软"
将丝纤维的Sound-improving效应
在爱尔娜·,我们已经推进开发活动基于丝绸的角度来看,这种"柔软"可以减轻振动能量,这是来自电容器的电极.同时,这种丝绸柔软减轻音乐的振动能量通过空气传播的和引人注目的电容器.最终,柔软将减轻机械振动能量来自变压器或旋转系统在最终的产品.
如上所述,丝绸不是机械地强.因此,我们来到了一个可行的产品通过混合与马尼拉麻丝纤维纤维.在这种混合纸,蚕丝蛋白提取独自在丝绸纤维跳动的过程.虽然被分解成细纤维过程中,丝纤维变得更好,甚至比个人丝绸纤维柔软.因此,分裂成细长的蛋白质链.
原始纤维直径约10至15μm丝绸和马尼拉麻.直径减少到0.2到2.0μm殴打过程中由于混合允许纸与丝纤维混合填充的空白(约20至50μm)在马尼拉麻纤维之间.(见下面的照片.)从振动吸收的角度来看,这个结构是完全理想.
由于表面积的增加电解纸纤维之间的界面和电解溶液用于驱动设备,我们还发现增加信号传播速度降低(ESR).为例,ESRGBL(1khz的电解液为给定的厚度和密度大约20%不到的分隔符纸由马尼拉麻
除了电解纸,我们使用相同的材料和条件来产生一个63v15000μf块的类型电容器和一个50v1000μf径向lead-type内存占用较小的电容器.当这些受到听觉评估范围峰值高,中档粗糙度大幅减少.同时,低丰富性和权力范围增加获得高质量的声音.
在"SILMIC"系列中,我们还用阳极箔增长更多未侵蚀部分和一个55μm低乘数高纯阴极箔为了提高信号传播.过去用铝电解电容器通过协同效应与丝绸的特点,我们可以产生一个强大的,yet-mellow,声音,那是不可能的.
