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[其他] 全频喇叭另类玩法:一颗电阻,调节频响+降低互调失真

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:


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。


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。


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。
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有道理

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R版

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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……

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R版说得好。

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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)

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每次看R版的帖子都能学到东西!

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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。

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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。

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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?

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