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主题:电阻、电容、电感的非理想状态与分频器设计、应用的探讨

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电阻、电容、电感的非理想状态与分频器设计、应用的探讨  发帖心情 Post By:2009-10-9 1:30:38 [显示全部帖子]

关于“分频器的设计经验”,我想这里一定有许多高手,希望他们能上来谈谈。

个人的体会是分频器的元器件是否满足设计要求?是否明显偏离“理想元器件”状态?是值得我们关注的问题。

例如:普通的电阻就常常明显偏离了理想电阻的状态而存在电感,这是引起理论设计与实际测量结果发生偏差的重要原因之一。无感电阻当然好,但价格贵啊,怎么办?电感并联后电感量会下降,多个金属膜电阻并联使用,就可以获得足够的功率承受能力,同时可降低电阻“自身原来附带”的电感量,使这个(并联)电阻“趋于”接近理想,成本也可以得到适当控制,元器件来源也十分丰富。

电感、电容同样可能存在明显偏离理想元器件状态的情况,例如电感的直流电阻太大,电容的直流内阻太高、“附带”电感太大等等,这些情况是需要注意的,简单有效的方法可以解决又不增加太多成本的,我们就不应该“偷懒”O(∩_∩)O。

事实上:明显偏离理想状态元器件的使用,也是“恶声”的根源。

版主评定:好评,获得10个金币奖励好评,获得10个金币奖励
(理由:好议题!希望大家多讨论)
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  发帖心情 Post By:2009-10-9 13:10:32 [显示全部帖子]

以下是引用imxp在2009-10-09 07:54:29的发言:
由于问题的复杂性,用手工定量分析会显得比较困难。一些模拟软件已经可以考虑非理想元件带来的影响,例如LEAP/LSPCAD等。

谢谢imxp版主的参与支持。
我没有使用过LEAP/LSPCAD等这些软件,不过这些软件我想应该需要输入相应的“非理想参数”值吧,但是元器件的“非理想参数”值厂家往往没有提供,需要自己测量,这样一来,测量这些非理想参数就成了头痛的问题,不知道imxp版主有什么好建议?


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  发帖心情 Post By:2009-10-13 1:19:29 [显示全部帖子]

业余情况下,电感的内阻好测量,等效并联电容就很难准确获得;

电感的内阻问题好解决些,加大线径往往效果显著,但是等效并联电容往往也随之改变,这很难把握并改善;

电容基本也可以用理想电容和串联内阻来描述,但是不同品牌、不同型号的电容“串联内阻”差别是非常大的,例如同一品牌不同耐压(不同型号)差别就非常大,业余条件很难测量得知;

电容的串联电感和串联内阻是引起损耗角的元凶,对高频音质音色的影响明显,却无法对付。目前有效的办法就是在高频通道上尽量选择使用高品质电容了,用相同品牌相同容量的多个小电容取代单个较大容量电容也是一个有效方法,但是容易引起“音染”…………

这些就是搞音响电声产品工程师们头痛的事情了O(∩_∩)O

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  发帖心情 Post By:2009-10-13 20:27:38 [显示全部帖子]

业余手段,计算器帮忙,手工操作,反复试验修正,业余爱好而已,属于基本不计成本一类O(∩_∩)O

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  发帖心情 Post By:2009-10-17 18:08:18 [显示全部帖子]

以下是引用玛田音箱在2009-10-17 09:17:01的发言:

电容的直流内阻太高。好象是好事情吧。你希望内阻低吗?那高音不很惨?

怎么见得?


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  发帖心情 Post By:2009-10-17 21:04:47 [显示全部帖子]

以下是引用玛田音箱在2009-10-17 09:17:52的发言:
当你可以随意控制喇叭曲线的时候。你就不在觉得分频这个东西多么复杂了。

“随意控制喇叭曲线”谈何容易!如果真能这样,分频器就是多余的了。

果真能够抛开分频器,我想,初级阶段的“天籁之音”就实现了…………


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  发帖心情 Post By:2009-10-21 0:32:01 [显示全部帖子]

以下是引用okk在2009-10-18 11:07:52的发言:


到了革新的时候了。图片点击可在新窗口打开查看
去HIFIDIY下一个LSPCAD吧,对分频器而言,绝对是一番新天地。

谢谢好意!


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  发帖心情 Post By:2009-10-21 0:52:35 [显示全部帖子]

以下是引用imxp在2009-10-18 09:12:49的发言:

松香味兄的意思,似乎是扬声器系统的各种失真主要是由分频器单元的非理想性或者“分频”这个动作造成的?

引起误会了,不好意思。

不过由分频器单元的非理想性或者“分频”这个动作造成的问题是恶化音质的因素之一。

我做过对比,断开两分频箱的高音,只听中低频单元(注:分频点3850Hz);对比去除分频器“直通”中低频单元。

“直通”的音质效果提高之大,尤其是中低频的解析力透明度明显提高,是很难用“频宽增加”完全解释的。


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  发帖心情 Post By:2009-10-28 0:40:13 [显示全部帖子]

xj,用不同线径绕制的相同电感量的电感置换对比,同样品质的线材,线径粗的电感会比线径细的电感好听,有效值(RMS)功率50~100W的中低音扬声器分频器信号通路上电感线径小于1.2mm,大动态时声音影响就明显了,不知道大家有没有这个体验呢?

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  发帖心情 Post By:2009-11-17 21:31:08 [显示全部帖子]

发烧友常常选择“发烧元器件”“摩机”,不同的电阻、不同的电感、不同的电容,声音表现可谓是天壤之别……

如果它们都是理想元器件,这些声音差异就无法解释了。

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  发帖心情 Post By:2009-11-21 0:22:33 [显示全部帖子]

Liangheo版主:问题是为什么线径粗的就有“高速公路”的性能,线径细的就如同“羊肠小道”?

通过电流的能力大小有区别好理解,频率特性不同引起音质不同怎么理解?

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  发帖心情 Post By:2009-12-2 22:34:35 [显示全部帖子]

以下是引用自由泳在2009-12-02 15:29:47的发言:
电阻值的大小,其实在小功率也影响听感。

是的!相同电感值不同线径绕制的电感器,直流内阻不同,分布电容大小也不同,自身附带的等效LR、LC、LRC参数也不一样,如果它是理想的电感,R、C就不存在,情况就不一样了,其实当R、C很小(不影响音质音色可以忽略)时,是可以近似为“理想电感”的,但是人耳太敏感,那样的电感器成本会很高。有用线径足够的(4N甚至5N)高纯度银线绕制电感用于音箱分频器的,音质音色表现确实不一样。


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  发帖心情 Post By:2010-8-31 14:11:23 [显示全部帖子]

同意楼上的观点,电容,电阻,电感,影响声音最严重的莫属电容了。功率越大,这样的影响越为严重。出现这样的情况,通常情况下电容的直流内阻应该是罪魁祸首。为了获得足够大的电容量,足够大的电极面积是必须的条件之一,电极间距越小,电容量将越大,但是耐压性能会降低;加入电解质材料可大幅度提高电容量,可耐压性能也同时受到极大的限制。

 

现在的电容绝大多数采用金属簿带卷绕制作。

 

由于受电容器元器件体积、容量、耐压性能要求的限制,电容器的极板厚度将被受到极大的限制,这时候电容器极板的导体截面积将很小,先撇开相位角损耗等其他因素,仅仅“内阻”一项将会变成非常突出的问题。

 

为了解决这个问题,电容器极板引脚连接方法有许多不同的方案,电解电容(耐压要求不是很高时)由于加入电解质极大的提高了电容量,电极极板金属簿带厚度可以做的比较厚,极板金属导体截面积相对较大,引出脚通常可在电极极板金属簿带中间“一点”连接引出,内阻仍然可在控制范围之内;要求高一些也可以在极板金属簿带上均匀分布多个引脚连接点“内部合并”后引出,这样做的效果是内阻可以有效降低。

 

耐压要求较高或工作频率要求较高,再或其他特殊要求时,不能使用电解质的时候,电极面积、电极间距将决定电容器容量。例如BBC等薄膜电容,体积要求一定时,容量越大,电极面积要求就越大,否则就要求电极间距越小。简单的说:电容器体积要求和容量要求一定时,电极面积要求越大,电极极板金属簿带要求就越薄;有时候极板金属簿带的制作只能应用真空镀膜的方法将金属“镀”到绝缘膜上。那么薄的导体层,内阻一定小不了,为了降低“内阻”,人们把薄膜电极卷绕紧密之后,再从卷绕体两端将极板金属簿均匀焊接“融为一体”后再用导线引出,这样不但有效的降低了内阻,还有效的控制并降低了分布电感,提高了电容器的性能。

 

但是由上面了解到的电容器制作基本原理过程不难看出,电容器存在的问题不少,我一贯主张相同品牌,相同容量,同样耐压时,选择体积大的,性能绝大多数会好许多。也许不能百分之百准确,十有八九没问题。


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