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标题: [其他] 全频喇叭另类玩法：一颗电阻，调节频响+降低互调失真 [打印本页]

作者: racingpht 时间: 2016-1-24 13:10 标题: 全频喇叭另类玩法：一颗电阻，调节频响+降低互调失真

虽然这个版块可能以无源分频hifi，或者有源分频监听为主，但是作为理念的探讨，知识的学习，讨论一下基于科学的，无源全频调音，也是有意义的。这里只涉及一些中学物理的知识

1：调音
先从简单的说起。首先说一下电阻调音。串联一个电阻，为什么可以调节三频平衡呢？因为喇叭各个频率点的阻抗是不同的。一个8欧的喇叭，一般在高低音的阻抗都会大于8欧。串联电阻之后，喇叭和电阻之间的电压根据自身各频率的阻抗值来重新分配电压。绝大多数动圈喇叭的阻抗曲线的规律/趋势都是一样的。这是一个典型的全频喇叭的阻抗曲线：
[attach]9620[/attach]

阻抗曲线阻抗越高的点，在串联电阻后的压降越小。实际Dayton的三寸ND91-8串联电阻前/后的频响变化如下：
黄色为串联电阻前的曲线，蓝色为串联11欧姆电阻后的曲线。串联电阻之后，高频衰减比较小，本来中频突出的音色，明显变得艳丽起来。曲线很难看，但这不重要。请关注趋势。
[attach]9621[/attach]

2：失真度
下面的内容比较有意思。串联电阻，为什么和失真度有关系？这个涉及到一个冷门的话题：电流源功放。

普通的功放，属于电压源。输出的电压和输入的电压成正比。而电流源功放，输出的电流和输入电压成正比。这里面的区别是，普通功放，理论输出阻抗为0，而电流源功放，输出阻抗为无穷大。电流源的好处是，喇叭里面很多非线性的部分，都以阻抗非线性的方式表现出来。而一个电流源的功放，会“强制”喇叭工作在某个电流，而不管他的电阻如何变化。

理论上，这种结构的功放可以降低失真度。而这种类型的功放极为少见，因为喇叭阻抗的高度非线性，电流源功放会改变喇叭的三频平衡，所以最可能出现在能量身定制的有源音箱功放中。电流源去年底，今年慢慢开始出现。比如Apogee，新推出的耳放Groove，采用电流驱动而不是电压驱动设计（Apogee Constant Current Drive）。而Hypex的发明人，顶级的Grimm LS1, Kii Three使用了电流源功放的概念。

那么这个和电阻串联又有什么关系？串联电阻之后，功放输出阻抗提高，变成了半电压，半电流驱动的模式。喇叭的非线性对电阻的扰动，对电流的失真比重下降了。换句话说，电流的保真度提高，失真度降低。

口说无凭，测试结果：
输入波形为300hz和2000hz的1：1正弦波。黄色为串联电阻后的互调失真，红色是无串联电阻的互调失真。音量相等（串联电阻后加大了音量使之一致）。

图像很明显，互调失真1400hz（2000-2*300）降低了6-7db，其他几个点都降低了大约5db。不要小看6db，这相当于失真的功率降低到原来的1/4。听感上，中频透明度明显提高。
[attach]9622[/attach]

参考资料，这里有一个同类的测试。真正电流驱动的功放，可以使互调失真度下降10～20db。这完全就是hifi和high-end的差异。。我做这个简陋实验的目的，也是为了验证。
http://www.edn.com/design/consum ... tage-drive--Part-4-

3：思考
电流驱动型功放对失真度的优势是明显的。以至于只要串联一个电阻，就能享用到部分的电流驱动型功放的好处，改变已经如此明显。

这种类型的功放不流行的原因是，在无源功放+音箱的搭配上，功放不可能针对音箱的阻抗曲线进行定制，造成的三频平衡的破坏。因此，厂商只能设计电压驱动功放，以便可以和任何音箱搭配。而电子管功放，由于输出级的变压器的高阻抗，竟然享有部分电流驱动功放的好处。即便这和电子管本身并没有一毛钱的关系。

而最近的有源音箱，可以对扬声器单元量体裁衣，获得平直的相应的同时，享有电流驱动的好处。顶级的设计师、产品已经出现这个趋势。比如Kii Three，使用电流功放驱动他的中频单元。由于这个设计本身并不会大幅度提高成本，我更坚定了一种感觉：可能high end的未来，真的在有源音箱。

作者: 第六日 时间: 2016-1-24 13:24

有道理

作者: 无奈000577 时间: 2016-1-24 14:30

R版

作者: shu5288874 时间: 2016-1-24 15:27

感觉hi end有两种走向
1，从数字到模拟每个环节都尽量降低失真，最后的结果自然是低失真
2，深度的定制，削峰填谷，dsp，电分……从数字到模拟all in one，我觉得这种可以做到更高的保真度
但是这又要涉及到1和2都可以做的很好的情况下人耳能不能分辨出那微小的失真
我觉得到了这种程度的时候失真度反而不用太关心，反正够低，我想我还是会选无源去搭配出自己喜欢的音色

当然，这都是yy，因为必然都买不起……

作者: 嘉湘人 时间: 2016-1-24 20:12

R版说得好。

作者: racingpht 时间: 2016-1-24 23:00

引用:

原帖由 shu5288874 于 2016-1-24 15:27 发表
感觉hi end有两种走向
1，从数字到模拟每个环节都尽量降低失真，最后的结果自然是低失真
2，深度的定制，削峰填谷，dsp，电分……从数字到模拟all in one，我觉得这种可以做到更高的保真度
但是这又要涉及到1和2都可以做的很好的情 ...

音色和透明度未必是冲突的。你的设备已经是数一数二的高级了。

我追求透明度，闭眼可见的精细声场，还是要关注失真度。尤其是低价的单元（比如这里这个三寸超长冲程全频ND91）

作者: 狙击熊 时间: 2016-1-25 09:05

每次看R版的帖子都能学到东西！

作者: racingpht 时间: 2016-1-25 12:12

电路最基本的原理很简单。就是负反馈不一样。

喇叭短路环，这个目的和串电阻其实是一样的。有降低电感的作用。

电感值降低了，电感的扰动对整体阻抗的作用就降低了。不稳定的因素，比重下降了。这个和串电阻是一个意义。

相对来说，没有短路环，或者即使有短路环，但电感仍然比较高的喇叭，串电阻效果更好。哈哈。

作者: zjize 时间: 2016-1-26 11:19

非常好的知识贴！学习了！
得利于材料及喇叭设计的进步，现在全频单元的音箱音质确实很有保障了。尤其是播放不需要太大动态和低频要求不高的音乐时，作为近场听非常适宜。

作者: DIN5DIN5 时间: 2016-1-26 21:30

请教R版：
您原话 “输入波形为300hz和2000hz的1：1正弦波。黄色为串联电阻后的互调失真，红色是无串联电阻的互调失真。音量相等（串联电阻后加大了音量使之一致）。图像很明显，互调失真1400hz（2000-2*300）降低了6-7db，其他几个点都降低了大约5db。不要小看6db，这相当于失真的功率降低到原来的1/4。听感上，中频透明度明显提高。”
这降低的6-7db指的是功放输出的失真还是喇叭输出的失真？

作者: racingpht 时间: 2016-1-26 23:15

引用:

原帖由 DIN5DIN5 于 2016-1-26 21:30 发表
请教R版：
您原话 “输入波形为300hz和2000hz的1：1正弦波。黄色为串联电阻后的互调失真，红色是无串联电阻的互调失真。音量相等（串联电阻后加大了音量使之一致）。图像很明显，互调失真1400hz（2000-2*300）降低了6-7db，其他几个点 ...

同一个功放和扬声器，最终话筒测出来的失真。

作者: racingpht 时间: 2016-1-26 23:21

具体来说，高频段的加速度（也就是声压）直接取决于M和F。F=ma，简单常识。

那么动圈扬声器F=BLI，其中L是线圈长度，B是磁通量，I是电流。L是恒定值，B不是恒定值（取决于线圈的具体位置），I也不是恒定值。

I = U/R，其中R又等于Re+RL，也就是纯电阻+电感。其中电感不是恒定值（原理同磁通量），串联电阻，降低了Rl在阻抗中的比例。

当然扬声器也没那么简单。。。高频也有反电动势，也就是说Qes类似的作用也还在。但是高频的反电动势是速度引起的，而声压是加速度。所以高频反电动势和声压方向偏离了90度的相位差。具体在圆周频率上，90度垂直的结果是互不影响。

所以高频反电动势对高频的声压不起阻尼作用。

作者: racingpht 时间: 2016-1-28 10:40

短路环就是降低电感的。

这是Klippel的文档。
https://www.klippel.de/fileadmin ... inearity_Poster.pdf

图片上的文字，写的很明白。“Figure 10: Placing the shorting ring below the gap reduces
the voice coil inductance Le(x, i = 0) ...”

“磁隙下放置短路环降低了音圈电感Le。”
[attach]9634[/attach]

作者: jiangquan 时间: 2016-1-30 09:33

R版

作者: zqs1947 时间: 2016-3-13 12:15

看看，学习学习

作者: jimmyheiying 时间: 2020-1-6 23:51

跟着实践一番

作者: deng126 时间: 2020-2-18 18:29

基本知识，却很有用，可以破解一些音响玄学

作者: magicip 时间: 2022-9-23 17:02

引用:

原帖由 racingpht 于 2016-1-24 13:10 发表
这种类型的功放不流行的原因是，在无源功放+音箱的搭配上，功放不可能针对音箱的阻抗曲线进行定制，造成的三频平衡的破坏。因此，厂商只能设计电压驱动功放，以便可以和任何音箱搭配。

http://www.dussun.com/chinese/jishu/9.htm
这项技术说是能自动匹配音箱的阻抗曲线

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