第一篇:功放噪音消除經(jīng)驗(yàn)
功放抗噪四大秘籍
功放噪音來由...................................................................................................................................1
1、電磁干擾.....................................................................................................................................1 1.1 電源變壓器................................................................................................................................1 1.2 雜散電磁波........................................................................................................................2 1.3電磁干擾主要防治措施.............................................................................................3 2 地線干擾.......................................................................................................................................3 2.1 地線干擾原理分析....................................................................................................................3 2.2 解決地線干擾實(shí)例說明....................................................................................................4 2.3 實(shí)際的項(xiàng)目PCB板Layout圖來詳細(xì)說明.....................................................................5 3 機(jī)械噪聲.......................................................................................................................................7 4 熱燥聲...........................................................................................................................................7
功放噪音來由
常見一些玩家被有源音箱的各種噪音困擾,這里就筆者在實(shí)踐中總結(jié)出的一些經(jīng)驗(yàn)與大家分享。顧名思義,有源音箱就是音箱與放大器的組合,因此有源音箱噪音分析與一般放大器噪音與放大器近似,分析、處理時可借鑒HIFI放大器。噪音與放大器相生相伴,是無可避免的,這里討論降低噪音,目的是將其降低至可接受的范圍,而不是、也無法將其徹底根除,換句話說,信噪比只能盡量提高,但不能無限大。有源音箱的噪音按來源可粗略分為電磁干擾、地線干擾、機(jī)械噪聲與熱噪聲幾類,下面來從噪音產(chǎn)生根源與機(jī)理方面簡要分析一下,并提出一些經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)行之有效的解決方案。
1、電磁干擾
電磁干擾主要來源是電源變壓器和空間雜散電磁波。
1.1 電源變壓器
電源變壓器工作過程是一個“電—磁—電”的轉(zhuǎn)換過程,在電磁轉(zhuǎn)換過程中必然會產(chǎn)生磁泄露,變壓器泄磁被放大電路拾取放大,最終表現(xiàn)為由揚(yáng)聲器發(fā)出的交流聲。電源變壓器常見規(guī)格有EI型、環(huán)型和R型,無論是從音質(zhì)角度還是從電磁泄露角度來看,這三種變壓器各有優(yōu)缺點(diǎn),不能簡單判定優(yōu)劣。
1)EI型變壓器是最常見、應(yīng)用最廣的變壓器,磁泄露主要來源E與I型鐵心之間的氣隙以及線圈自身輻射。EI型變壓器磁泄露是有方向性,如圖1所示,X、Y、Z軸三個方向上,線圈軸心Y軸方向干擾最強(qiáng),Z軸方向最弱,X軸方向的輻射介于Y、Z之間,因此實(shí)際使用時盡量不要使Y軸與電路板平行。
圖1 EI型變壓器
2)環(huán)型變壓器由于不存在氣隙、線圈均勻卷繞鐵芯,理論上漏磁很小,也不存在線圈輻射。但環(huán)型變壓器由于無氣隙存在,抗飽和能力差,在市電存在直流成分時容易產(chǎn)生飽和,產(chǎn)生很強(qiáng)的磁泄露。國內(nèi)不少地區(qū)市電波形畸變嚴(yán)重,因此許多用家使用環(huán)型變壓器感覺并不比EI型變壓器好,甚至更差。所謂環(huán)型變壓器絕無泄露,或是因媒介誤導(dǎo),或是因廠商出于商業(yè)宣傳需要而杜撰,環(huán)型變壓器磁泄露極低的說法只是在市電波型為嚴(yán)格的正弦波時才成立。另外,環(huán)型變壓器還會在引線處出現(xiàn)較強(qiáng)電磁泄露,因此環(huán)型變壓器的漏磁也是一定方向性的,實(shí)際裝機(jī)時旋轉(zhuǎn)環(huán)型變壓器,在某個角度上獲得最高信噪比。
3)R型變壓器可簡單看做橫截面圓型的環(huán)型變壓器,但在線圈繞制手法上有區(qū)別,散熱條件遠(yuǎn)比環(huán)型變壓器為好,鐵芯展開為漸開漸合型,R型變壓器電磁泄露情況與環(huán)型變壓器類似。由于每匝線長比環(huán)型變壓器短,能緊貼鐵心繞制,因此上述三類變壓器中R型變壓器的銅損最小。
條件允許,可考慮為變壓器裝一只屏蔽罩,并做妥善接地處理,該金屬罩只能選用鐵性材料,一般金屬如銅、鋁等只有電屏蔽作用而無磁屏蔽作用,不能作為變壓器屏蔽罩。
1.2 雜散電磁波
雜散電磁波主要來自有源音箱的功率輸出導(dǎo)線、揚(yáng)聲器及功率分頻器、無線發(fā)射設(shè)備和計(jì)算機(jī)主機(jī),產(chǎn)生原因在這里不做深入討論。雜散電磁波在傳輸、感應(yīng)的形式上與電源變壓器類似,雜散磁場頻率范圍很寬,有用家反映有源音箱莫名其妙接收到當(dāng)?shù)仉娕_廣播就是典型的雜散電磁波干擾。
另外一個需引起重視的干擾源為整流電路。濾波電容在開機(jī)進(jìn)入正常狀態(tài)后,充電僅集中在交流電峰值時,充電波形是一個寬度較窄的強(qiáng)脈沖,電容量越大,脈沖強(qiáng)度也越大,從電磁干擾角度看,濾波電容并非越大越好,整流管與濾波電容之間走線應(yīng)盡量縮短,同時盡量遠(yuǎn)離功放電路,PCB空間不允許則盡量用地線包絡(luò)整流電路。
1.3電磁干擾主要防治措施
1.降低輸入阻抗
電磁波主要被導(dǎo)線及PCB板走線拾取,在一定條件下,導(dǎo)線拾取電磁波基本可視為恒功率。根據(jù)P=U^U/R推導(dǎo),感應(yīng)電壓與電阻值的平方成反比,即放大器實(shí)現(xiàn)低阻抗化對降低電磁干擾很有利。例如一個放大器輸入阻抗由原20K降低至10K,感應(yīng)噪聲電平將降至1/4的水平。有源音箱音源主要是電腦聲卡、隨身聽、MP3,這類音源帶載能力強(qiáng),適當(dāng)降低有源音箱輸入阻抗對音質(zhì)造成的影響非常微弱不易覺察,筆者試驗(yàn)時曾嘗試將有源音箱輸入阻抗降至2KΩ,未感覺音質(zhì)變化,長期工作也未見異常。
2.增強(qiáng)高頻抗干擾能力
針對雜散電磁波多數(shù)是中高頻信號的特點(diǎn),在放大器輸入端對地增設(shè)磁片電容,容值可在47——220P之間選取,數(shù)百皮法容值的電容頻率轉(zhuǎn)折點(diǎn)比音頻范圍高兩、三個數(shù)量級,對有效聽音頻段內(nèi)的聲壓響應(yīng)和聽感的影響可忽略不計(jì)。
3.注意電源變壓器安裝方式
采用質(zhì)量較好的電源變壓器,盡量拉開變壓器與PCB之間的距離,調(diào)整變壓器與PCB之間的方位,將變壓器與放大器敏感端遠(yuǎn)離;EI型電源變壓器各方向干擾強(qiáng)度不同,注意盡量避免干擾強(qiáng)度最強(qiáng)的Y軸方向?qū)?zhǔn)PCB。
4.金屬外殼須接地
對于HIFI獨(dú)立功放來說,設(shè)計(jì)規(guī)范的產(chǎn)品在機(jī)箱上都有一個獨(dú)立的接地點(diǎn),該接地點(diǎn)其實(shí)是借助機(jī)箱的電磁屏蔽作用降低外來干擾;對于常見有源音箱來說,兼做散熱器的金屬面板也需接地;音量、音調(diào)電位器外殼,條件允許的話盡量接地,實(shí)踐證明,該措施對工作于電磁環(huán)境惡劣條件下的PCB十分有效。地線干擾
2.1 地線干擾原理分析
電子產(chǎn)品的地線設(shè)計(jì)是極其重要的,無論低頻電路還是高頻電路都必須要個遵照設(shè)計(jì)規(guī)則。高頻、低頻電路地線設(shè)計(jì)要求不同,高頻電路地線設(shè)計(jì)主要考慮分布參數(shù)影響,一般為環(huán)地,低頻電路主要考慮大小信號地電位疊加問題,需
獨(dú)立走線、集中接地。從提高信噪比、降低噪音角度看,模擬音頻電路應(yīng)劃歸低頻電子電路,嚴(yán)格遵循“獨(dú)立走線、集中一點(diǎn)接地”原則,可顯著提高信噪比。
音頻電路地線可簡單劃分為電源地和信號地,電源地主要是指濾波、退耦電容地線,小信號地是指輸入信號、反饋地線。小信號地與電源地不能混合,否則必將引發(fā)很強(qiáng)的交流聲:強(qiáng)電地由于濾波和退耦電容充放電電流較大(相對信號地電流),在電路板走線上必然存在一定壓降,小信號地與該強(qiáng)電地重合,勢必會受此波動電壓影響,也就是說,小信號的參考點(diǎn)電壓不再為零。信號輸入端與信號地之間的電壓變化等效于在放大器輸入端注入信號電壓,地電位變化將被放大器拾取并放大,產(chǎn)生交流聲。增加地線線寬、背錫處理只能在一定程度上減弱地線干擾,但收效并不明顯。有部分未嚴(yán)格將地線分開的PCB由于地線寬、走線很短,同時放大級數(shù)很少、退耦電容容量很小,因此交流聲尚在勉強(qiáng)可接受范圍內(nèi),只是特例,沒有參考意義。
需注意的是,變壓器電磁干擾引發(fā)的交流聲頻率一般為50HZ左右,而地線布線不當(dāng)導(dǎo)致的交流聲,由于整流電路的倍頻作用頻率約為100HZ,仔細(xì)區(qū)分還是可以察覺的。
2.2 解決地線干擾實(shí)例說明
正確的布線方法是,選擇主濾波電容引腳作為集中接地點(diǎn),強(qiáng)、弱信號地線嚴(yán)格區(qū)分開,在總接地點(diǎn)匯總。下面以最常見的LM1875(TDA2030A)為例,以生產(chǎn)商推薦線路說明一下:
圖2
圖中R1、R2是輸入落地電阻,C2是直流反饋電容,接地點(diǎn)是小信號地,標(biāo)記為藍(lán)色,;C3、C4、C6、C7是退耦電容,接地端標(biāo)記為紅色,屬電源地。正確的接地方式為:三個小信號接地點(diǎn)可混合在一條地線上,四個電源地匯集為另一條地線,電源地與小信號地在總接地點(diǎn)處匯合,除總接地點(diǎn)外,兩種地不得有其他連通點(diǎn)!功放輸出端的茹貝爾(zobel)移相網(wǎng)絡(luò)(R5、C5)接地點(diǎn)處理方法較特殊,該接地點(diǎn)如并入電源地,地線電壓擾動將經(jīng)R4反饋至LM1875反相輸入端,引起交流聲;而并入小信號地的話,由于信號的相位、強(qiáng)度不一致,將導(dǎo)致音樂信號質(zhì)量嚴(yán)重下降。因此,如印刷電路板空間允許,最好能單獨(dú)走線。
2.3 實(shí)際的項(xiàng)目PCB板Layout圖來詳細(xì)說明
1.TDA2030 PCB圖:
這張PCB圖中,存在明顯的地線設(shè)計(jì)錯誤,小信號地與電源地完全重合,因此該板必然存在交流噪聲,且不受音量電位器控制。圖中C2、C3、C4、C5是退耦電容,C7、R2、C6、JP1第一腳、JP2第三腳等五個接地點(diǎn)則屬小信號地,大小信號地重疊后通過跳線引至C8、C9的總接地點(diǎn)。同時,zobel移相網(wǎng)絡(luò)接地點(diǎn)(C1第二腳)也混雜在一條地線上,必然使實(shí)際情況更加復(fù)雜。
2.LM4766 PCB圖:
該圖中,C5、C11、C12為OP退耦電容,接地端屬電源地,圖中用紅色細(xì)線標(biāo)記出電流走向;而R5、R6、R7、R9等HPF電路電阻接地端屬小信號地,與C5、C11、C12等退耦地共用一條地線走線的話,退耦電容工作電流與地線內(nèi)阻引起的壓降勢必會疊加在R5、R6、R7、R9接地端,引發(fā)交流聲甚至自激。
3.一張地線布線正確的PCB:
這張PCB中,大小信號地嚴(yán)格分開,同時采用了一些其他降噪手段,信噪比例很高,輸入端開路時,實(shí)測輸出端殘留噪音不高于0.3mV,夜深人靜時耳朵貼在揚(yáng)聲器單元上也沒有任何噪聲。為看圖方便,僅畫出一聲道的地線做示范。C9、R1、C10及信號輸入插座接地端是小信號地,通過紅色地線接至總接地點(diǎn),左側(cè)
地線是揚(yáng)聲器及zobel網(wǎng)絡(luò)地,右側(cè)地線是退耦電容的電源地,三條地線在主濾波電容C4的1腳匯合,實(shí)現(xiàn)真正意義上的“一點(diǎn)接地”。機(jī)械噪聲 4 熱燥聲
第二篇:噪音治理經(jīng)驗(yàn)分享
噪音治理經(jīng)驗(yàn)分享
在提倡環(huán)境文明的今天,噪聲已成為一個多年的老大難問題。各種媒體每每提及它,老百姓在談?wù)撍?,噪聲污染已成為社會一大公害,足見噪禍之害烈矣?/p>
喇叭長鳴聲不絕、長時間鞭炮鳴放、野馬般的摩托飛車急駛而過,伴著大音量高分貝的流行歌曲、街道促銷廣告聲音??聲聲侵耳,道路兩旁的住宅居民的安寢,用夜不成寐、苦不堪言來形容也毫不為過。于是乎,市民們大聲疾呼:當(dāng)還文明縣城一片寧靜。
●對于家庭的噪音,有很多種辦法。
喜歡這樣一句話:心安即是家。希望遇到一個人,有家的感覺,一顆漂浮的心,塵埃落定。在家里,會讓我們感到心安。家的安寧、溫馨是我們的港灣。然而,城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,噪音無處不在,使得許多人不愿回家,不愿再自己的港灣駐足。
因此,家庭噪音治理亟待解決。
1、家庭墻面在裝修時進(jìn)行要進(jìn)行隔音處理。墻面?zhèn)饕羰呛芏嗉彝サ臒溃谘b修完畢的情況下,進(jìn)行隔音處理不但投入的資金增加,而且會對墻面和家具造成損壞。可以在裝修時在噪音治理專家的指導(dǎo)下用吸音棉和石膏板或者使用專業(yè)的隔音材料做一層隔墻。
2、對于裝修好的家庭進(jìn)行噪音處理。簡單一點(diǎn)的辦法就是安裝復(fù)生隔音門、隔音窗。復(fù)生隔音門具有防火,隔音,逃生優(yōu)質(zhì)功能,使用性能穩(wěn)定,精工制作而成。結(jié)構(gòu)合理,整體性好,強(qiáng)度高,施工方便,表面平整美觀,開啟靈活,堅(jiān)固耐用,耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。復(fù)生隔音窗中低頻隔音性能好,解決了普通中空玻璃普遍存在的低頻共振低谷現(xiàn)象。解決了通風(fēng)與隔聲的矛盾。
3、布藝多用點(diǎn),使用布藝來消除噪聲也是較為常用且有效的辦法。噪音治理專家稱,懸垂與平鋪的織物,其吸音作用和效果是一樣的,如窗簾、地毯等,以窗簾的隔音作用最為重要。
另外是鋪設(shè)地毯,其柔軟的觸感不但能產(chǎn)生舒適溫馨的感覺,而且能消除腳步的聲音,有利于人們休息。在臥室,為了保證寧靜的休息環(huán)境,應(yīng)選用質(zhì)地厚實(shí)的窗簾帷??椢铮刂乒饩€和外界噪聲。
多選用布工藝裝飾和軟性裝飾。因?yàn)椴脊に囷椘酚蟹浅:玫奈粜ЧR话銇碚f,越厚的窗簾吸音效果越好,質(zhì)地以棉麻最佳。一條質(zhì)地好的窗簾可以減少10%——20%的外界噪音。另外鋪地毯也對室內(nèi)噪音有吸收作用。
4、地面使用實(shí)木地板的隔音效果好一些。如果樓板隔音效果太差,在鋪裝時應(yīng)該進(jìn)行浮著隔音工藝處理,可以大大降低樓板傳音。也可以用河南復(fù)生隔音材料做專門的隔音吊頂。
5、利用室內(nèi)擺放的綠色植物進(jìn)行降低噪音。可以在臨街的窗臺、陽臺擺放一些枝葉比較多的綠色植物,也能夠降低噪音的傳入?!窬频暝胍糁卫?/p>
酒店裝飾設(shè)計(jì)在很大程度上決定了室內(nèi)的聲環(huán)境,噪音也會影響酒店?duì)I業(yè)狀況。在裝飾裝修過程中,酒店的噪音應(yīng)考慮在裝修范圍內(nèi)。在裝飾裝修設(shè)計(jì)中將裝飾與噪音治理結(jié)合,為酒店創(chuàng)造出一種新的特色和優(yōu)勢。
河南復(fù)生噪音治理公司對于酒店的噪音進(jìn)行的噪音治理方案。
1、窗的隔音能力較低,且需經(jīng)常開啟,應(yīng)采用復(fù)生噪音治理雙層玻璃窗。
2、客房間隔墻的隔音量是客房內(nèi)的生活噪聲級和客房內(nèi)的允許噪聲級的差值再加4-5分貝,應(yīng)合理、經(jīng)濟(jì)的確定客房間隔墻的隔聲量。
3、樓板的隔音(1)面層處理
(2)在樓板與地面飾面間加一層彈性隔音墊層(3)在樓板下加設(shè)天花板
4、客房門的隔音
(1)合理制作門內(nèi)結(jié)構(gòu)
(2)用隔音門并將門套與門改為軟性連接
5、管道穿過墻的空隙應(yīng)填堵,并以砂漿抹嚴(yán);管道間設(shè)隔音門 ●KTV、酒吧、迪廳、舞廳等娛樂場所噪音治理
KTV、酒吧等娛樂場所的噪聲治理一直是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的難度較大的治理項(xiàng)目,一般來說,如果KTV、酒吧是單層結(jié)構(gòu),四周與其他民宅建筑沒有連接點(diǎn)或距離較遠(yuǎn),則主要在墻面、門窗、排氣口方面控制聲波的透射和衍射即可。但如果酒吧是在居民樓尤其是高層建筑中間和底層,控制難度則相當(dāng)大,治理重點(diǎn)則應(yīng)放在低頻振動的傳播上,從各個點(diǎn)、面都進(jìn)行必要的減震隔音,才有可能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
1、墻體隔音設(shè)計(jì)
隔墻是隔絕歌廳噪音向周邊區(qū)域傳播的主要屏障,其合理的隔聲處理最大限度的減輕了KTV娛樂噪聲對外界的影響,而且力求阻斷或降低墻體的“固體聲橋”作用,使KTV的娛樂噪聲對周圍住戶的影響降到最低程度。
2、地面隔音設(shè)計(jì)
房間的空氣噪聲可以透過樓板傳到樓下,三樓的低音也會以震動的方式向樓下和結(jié)構(gòu)傳播.設(shè)計(jì)中頂棚的吸隔聲處理作為重中之重的工程控制措施。找平地面,滿鋪隔音材料,安裝地板。以這樣的方式可以很好的隔絕樓上噪音向樓下傳播的途徑。
3、天花板的隔音設(shè)計(jì):
KTV包廂頂棚的吸隔聲處理也至關(guān)重要,其效果如何是夾層能否達(dá)到聲學(xué)控制設(shè)計(jì)指標(biāo)的組成部分。為此,設(shè)計(jì)根據(jù)受聲強(qiáng)弱和結(jié)構(gòu)傳聲特點(diǎn),以及所需的整體隔聲量,采用單腔共振復(fù)合式吸隔聲吊頂實(shí)施整體控制。
4、處理好各個門窗的隔聲
可以用隔音門、隔音窗。效果好、美觀時尚,綠色環(huán)保。每個房間的門都要作好隔聲減震處理。
5、音箱的合理布局,可以減少互相干擾
一般的設(shè)計(jì)是臨近的兩個包房的音箱吊掛采用背靠背的設(shè)計(jì),同時減少音箱后背板碰著墻面,一來方便布線和供電,二來也可以減少聲音的干擾。
6、其他
包廂里的擺設(shè)、家具在一定程度上對聲揚(yáng)起到的改善的作用,所以在選擇材料上應(yīng)選擇硬質(zhì)材料為宜,尤其不能選擇框架結(jié)構(gòu)的外面是三合板材質(zhì)的,因?yàn)檫@種材質(zhì)很容易產(chǎn)生共振現(xiàn)象。
●機(jī)房噪音治理
機(jī)房噪聲治理工程必須根據(jù)機(jī)房的具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工,但對于任何一個機(jī)房,為保障機(jī)組的正常工作。
1.機(jī)械本身減振:在發(fā)電機(jī)組機(jī)座上安裝隔振墊(即彈性支承),減少機(jī)器振動向基礎(chǔ)的傳遞量,使機(jī)器的振動得已有效的隔離,抑制噪聲和降低固體傳聲。2.聲源屏蔽隔聲:發(fā)電機(jī)房為磚混結(jié)構(gòu),墻體及屋面板本身具有一定的隔聲性能,但因?yàn)楣ぷ餍枰仨氃诎l(fā)電機(jī)房內(nèi)設(shè)門及進(jìn)、排風(fēng)系統(tǒng),而為防止聲波由于繞射能力從門及進(jìn)、排風(fēng)系統(tǒng)傳出而使機(jī)房的隔聲性能降低,采用隔聲門與進(jìn)、排風(fēng)消聲道進(jìn)行治理。
3.消音降噪:對于發(fā)電機(jī)組排氣造成的空氣動力性噪聲,采用在排煙管上加裝二級消聲器的措施進(jìn)行治理,讓從煙管外傳的噪聲通過吸收、減弱。●電梯噪音治理
由于電梯的噪音主要表現(xiàn)為低中頻振動,它的主要傳播途徑為振動型固體傳聲,且穿透力很強(qiáng)(一般的噪聲是空氣作為傳聲媒質(zhì))。因此常規(guī)的加隔音板只能降低以空氣作為傳聲媒質(zhì)的噪聲,而對電梯的低頻噪音傳動降低毫無作用。而且這種情況在噪聲振源一定的情況下,要徹底解決噪聲,則只有通過控制噪聲及振動的傳播途徑來消除噪聲和振動。
1、在電梯機(jī)房的四周墻體采用輕鋼龍骨固定吸聲棉,再在外層加小孔吸音板或石棉隔音板固定(當(dāng)然從施工工藝上來說,可以要根據(jù)機(jī)房的大小及費(fèi)用情況設(shè)計(jì)為一層板一層棉、一層棉兩層板或兩層棉一層板施工,以實(shí)現(xiàn)不同的效果)。
2、在采用1方法的基礎(chǔ)上,于電梯承重工字鋼上再貼減振膠或吸聲海棉體等。
3、在電梯機(jī)房墻貼減振隔聲氈的基礎(chǔ)上再按2方案施工。
4、在機(jī)房四周墻體噴涂目前國內(nèi)應(yīng)用于體育場館較多的新型吸聲材料.●空調(diào)室機(jī)噪音治理
如何對空調(diào)機(jī)組設(shè)備進(jìn)行消聲、隔離、減震,從而使得建筑周邊及使用房間噪聲達(dá)到規(guī)范規(guī)定要求。有效降低空調(diào)設(shè)備的噪聲值,使周圍環(huán)境滿足要求的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),對提高人們生活質(zhì)量、創(chuàng)造安靜生活環(huán)境具有十分重要的社會意義。
1、控制空調(diào)室外機(jī)的噪音首先要生產(chǎn)低噪聲的產(chǎn)品;其次是設(shè)計(jì)安裝時要注意采取防振和降噪措施。
2、采用變速調(diào)節(jié),降低夜間噪聲
3、另外,機(jī)組在安裝時應(yīng)注意,室外機(jī)盡可能落地安裝,基座下墊減振塊或10~15mm厚的膠皮,保持機(jī)組平穩(wěn);
4、所有與外間連接的管路均應(yīng)采用減振軟管
5、進(jìn)排風(fēng)要通暢,減少回流。
河南復(fù)生噪音治理公司:http://004km.cn
第三篇:功放心得體會
調(diào)音預(yù)期達(dá)到目標(biāo)
業(yè)內(nèi)有一種說法:汽車音響效果不是買來的,而是設(shè)計(jì)安裝調(diào)試出來的??梢?,設(shè)計(jì)安裝調(diào)試在音響安裝過程中的重要性。同樣一個主機(jī)、幾個喇叭、幾根電線,不同的安裝工人施工,效果會迥jiǒnɡ然不同。專業(yè)店為了改善車主收聽的環(huán)境,會對車輛進(jìn)行科學(xué)的安裝設(shè)計(jì),安裝后憑借專業(yè)的測試設(shè)備進(jìn)行調(diào)音,使所有音響器材的效果發(fā)揮到最佳狀態(tài)。
好的汽車音響應(yīng)具備多種因素,以下為鑒別音質(zhì)六要素。在調(diào)音預(yù)期要達(dá)到的目標(biāo)。
1、清晰度。美妙的音質(zhì)層次十分清晰,透明度好,每個字都能聽得清。
2、豐滿度。中、低音充分,高音適度,有溫暖、舒適感,有彈性。如果混響的時間偏短,尤其是低頻段的混響時間比中頻段還要短,其豐滿度不會太好;音響系統(tǒng)的輸出頻率特性差,缺乏中低音,這樣的聲音就會顯得干癟無力,也談不上豐滿。
3、親切感。就是通常人們所說的傳神,即聽到的聲音存在著一種交流、傾訴感。而一般或很差的音質(zhì)是體會不到這種效果的,它會使你感到緊迫而遙遠(yuǎn)。
4、平衡感。指的是左、右揚(yáng)聲器,主揚(yáng)聲器和輔助揚(yáng)聲器之間的輸出功率的比例協(xié)調(diào)與相位的正確。立體聲的左右聲道一致性好,聲像正常。如果聲像有時有偏移又不夠協(xié)調(diào),那就算不上是好的音質(zhì)。
5、環(huán)境感。聲音的空間感好,整個給人逼真的感覺,用身臨其境來形容好的音質(zhì)是最恰當(dāng)不過了。
6、響度。在響度方面,好的音質(zhì)聽起來是適宜、舒服的。
特別提醒,在辨別音質(zhì)時應(yīng)該選擇優(yōu)秀的聲源作為試聽的節(jié)目源,還有選擇自己熟悉的內(nèi)容做測試是更有利的。
音響頻率與音質(zhì)的關(guān)系如表,在調(diào)音過程中針對具體感覺,參考下表,增強(qiáng)或減弱相應(yīng)的頻段增益。
各樂器所占的頻率范圍
熟悉音樂中樂器所占的頻率范圍對音響的校調(diào)非常重要.比如若想突出定音鼓,可以對頻段為上段低頻(20-40 hz)適當(dāng)加強(qiáng)。以下就是各個樂器所涵蓋的頻率范圍。
一、低頻(20-160hz)
低頻又分成兩段,極低頻(20-40hz)與上段低頻(40-80hz)。
1、極低頻(20-40hz)
管風(fēng)琴(可達(dá)16hz)、巴松管、土巴號、低音大提琴(double cello)
2、上段低頻(40-80hz)
定音鼓、低音木管、大提琴。
中頻(160-1280hz)
中頻也分成兩段,中段中頻(320-640hz)和上段高頻(640-1280hz)
1、中段中頻(320-640hz)
男低音、中提琴與銅管
2、上段高頻 640-1280hz 女高音、小提琴與木管
高頻(1280-20240hz)
較小樂器單純發(fā)出純高頻聲音。
常見樂器頻率
一般樂器不會是發(fā)出純低頻、或純中頻、或純高頻。常出樂器對應(yīng)頻段如下。
1、管風(fēng)琴 涵蓋10個八度音
2、鋼琴 27hz--4186hz
3、小提琴 208---2636hz,極限高頻基音 2.2khz
4、中提琴 124---1308hz
5、大提琴 65-----657hz,低音大提琴41-----195hz。
6、豎琴 65-----3135hz
7、木琴 173---2093hz
8、管鐘琴 261---696hz
9、吉他 164---987hz
10、班鳩 130---880hz
11、木管、長笛 261---2093hz
12、短笛 560---4186hz
13、豎笛 139---1760hz
14、中音薩克斯風(fēng)246---1391hz
15、雙簧管(英國管)246-1391hz
16、巴松管 61-----589hz
17、法國號 61-----695hz
18、小喇叭 164---1046hz
19、伸縮喇叭82-----440hz 以上的數(shù)據(jù)隨資料來源不同會有些微差異。如何塑造汽車音響的聲場
若對音響效果很高的評價可以用這樣的一句話來表達(dá):―聲音真實(shí),而且?guī)缀醺杏X不出來是電聲設(shè)備擴(kuò)音的效果‖。這句話其實(shí)包含了兩個方面的內(nèi)容:―聲音真實(shí)‖表示這次音響的音質(zhì)很好,充分展現(xiàn)了演唱者高音高亢的歌喉!―感覺不出來是電聲設(shè)備擴(kuò)音的效果‖則說明聲場塑造的自然、真實(shí),讓每一個人感覺到美妙的歌聲是從舞臺上的演唱者口中發(fā)出,而不是從來自于舞臺周圍的音箱。
好的聲場就應(yīng)該是讓聆聽者能夠感受到舞臺上表演者的存在,能夠很清晰地分辨出樂器、演唱者的位置和遠(yuǎn)近。當(dāng)聲場處理得不好時,聲音就會像是被壓縮機(jī)直接塞到了聽著的腦袋里,或者讓人明顯感覺到聲音是從音箱中傳出來的。另外需要特別注意的是當(dāng)聲音從聽著的身后傳出,會極大地破壞聲場的真實(shí)和自然。所以,理想狀態(tài)下,我們希望得到一個具有高度、深度、廣度,層次分明并且是在聽者的正前方成型的聲場環(huán)境。
應(yīng)該如何得到這樣的好聲場呢?最重要的就是揚(yáng)聲器的位置和方向!在這里我們首先需要明確一點(diǎn):由于聲音的方向性主要取決于高頻部分,所以高音揚(yáng)聲器的安裝也就顯得至關(guān)重要了。比較理想的位置是:汽車儀表盤上方左右兩側(cè)。當(dāng)高音揚(yáng)聲器安裝在這里時,能夠有效地將聲場提高,而且能夠很輕松地將聲場成型于聽者的前方。但這樣安裝的難度很大,如何在儀表盤上方找到合適的安裝位置,如何將揚(yáng)聲器固定等等問題都需要更好的安裝工藝支持。另外,當(dāng)高音揚(yáng)聲器被安裝到儀表盤之后,必然會和中頻揚(yáng)聲器分開較遠(yuǎn)的距離,這是很不利于聲場的準(zhǔn)確性的。所以要盡量合理安排,高音揚(yáng)聲器和中音揚(yáng)聲器相距不要超過30厘米。而且,高音揚(yáng)聲器和中音揚(yáng)聲器的方向要盡量都指向聽者的位置。
如何讓聲場呈現(xiàn)在聽者的前方?通常在改裝汽車音響時,會在后門或者后擋板位置安裝補(bǔ)聲揚(yáng)聲器,另后座的聽者也擁有享受音樂的權(quán)利。但如果對后面的這些揚(yáng)聲器調(diào)整不當(dāng),往往會導(dǎo)致前排座的聽者感覺聲音從腦袋后面?zhèn)鞒?。避免這種情況的產(chǎn)生有兩種方法可以參考。第一種最簡單,只需要將后聲場揚(yáng)聲器的增益稍稍減小一點(diǎn)就可以了,但后座的聲壓會相應(yīng)變小。第二種復(fù)雜一點(diǎn),需要將后聲場揚(yáng)聲器的設(shè)置為帶通(就是低通和高通組合運(yùn)用,阿爾派mrv-f540具有該功能),例如:將高通設(shè)置為80hz,低通設(shè)置為3khz,這樣一來只有80——3khz的聲音從后聲場傳出,即保證不會產(chǎn)生低頻失真又避免了高頻聲音把聲場―拉‖到后面,同時后座聽者也感覺到音量足夠大。最后要考慮的就是全車的低頻部分。超低音揚(yáng)聲器通常安裝在汽車的后備箱中。雖然理論上超低音是沒有方向性的,但如果超低音揚(yáng)聲器的頻段和后聲場揚(yáng)聲器的頻段有過多的重疊部分,則會讓人感到后聲場揚(yáng)聲器的低音部分是超低音揚(yáng)聲器低音的一部分,整個超低音聲場被―鎖定‖在了后面。所以切記后聲場揚(yáng)聲器的高通頻率設(shè)置不要太低。當(dāng)前聲場揚(yáng)聲器和超低音揚(yáng)聲器的頻率銜接得合適時,音樂中的鼓點(diǎn)聲的基頻由超低音揚(yáng)聲器發(fā)出,而鼓點(diǎn)的高次諧波部分(仍然屬于低頻段聲音)則由前聲場揚(yáng)聲器發(fā)出。這樣一來,聽起來會讓人感覺鼓聲是從前聲場發(fā)出的!還有一個重要的問題沒有提到。沒有一種安裝方法是永遠(yuǎn)正確的定律。因?yàn)檐囆筒煌⒃O(shè)備性能不同,甚至不同人的欣賞習(xí)慣不同,所以一個優(yōu)秀的聲場環(huán)境是需要在理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),自己的耳朵和感覺才是評判的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一條件,在汽車音響安裝過程中也不例外。低通濾波器和高能濾波器的應(yīng)用 低通濾波器(lpf)該功能包括一個打開低通濾波器的開關(guān)和一個用于選擇頻率點(diǎn)的旋鈕。如果旋鈕調(diào)在80hz處,并把低通功能打開,功放的輸出信號中所有高于80hz的聲音都會被切除,只有低于80hz的聲音信號能夠傳送到揚(yáng)聲器并進(jìn)行輸出。
應(yīng)用實(shí)例:每個揚(yáng)聲器都有自己合適的工作范圍。如果把中高頻信號輸送給10寸的低音,那將會聽到非常含混難聽的效果。要想讓10寸的低音工作得更―專心‖,就應(yīng)該打開功放上的低通濾波器,并把頻率點(diǎn)調(diào)在80hz的位置。這樣就只有20hz——80hz的低頻信號從功放傳送到低音揚(yáng)聲器中。高通濾波器(hpf):
該功能包括一個打開高通濾波器的開關(guān)和一個用于選擇頻率點(diǎn)的旋鈕。如果旋鈕調(diào)在80hz處,并把高通功能打開,和低通相反,功放的輸出信號中所有低于80hz的聲音都會被切除,只有高于80hz的聲音信號能夠傳送到揚(yáng)聲器并進(jìn)行輸出。
應(yīng)用實(shí)例:由于車門揚(yáng)聲器尺寸比較小,車門門板薄、密封性差,所以安裝在車門上的揚(yáng)聲器的低音效果不好,甚至根本就發(fā)不出很低的頻率。我們就把播放低音的―工作‖讓給10寸的低音揚(yáng)聲器,車門揚(yáng)聲器專職負(fù)責(zé)除了低音以外的―工作‖。這就應(yīng)該打開功放上的高通濾波器,并把頻率點(diǎn)調(diào)在80hz的位置。這樣就只有80hz——20khz的信號從功放傳送到車門揚(yáng)聲器中。
組合運(yùn)用―高通‖、―低通‖,實(shí)現(xiàn)―帶通‖功能。
當(dāng)一個全頻帶(20hz——20khz)信號經(jīng)過一個設(shè)置頻點(diǎn)為80hz的高通濾波后,能通過的信號就只剩下了80hz——20khz了。
如果將這個經(jīng)過了高通濾波后的信號在經(jīng)過一個設(shè)置頻點(diǎn)為400hz的低通濾波器,將是什么樣的結(jié)果呢?80hz——20khz的信號經(jīng)過400hz低通濾波,最后剩下的就只是80hz——400hz的信號了。這樣全頻帶(20hz——20khz)信號經(jīng)過80hz高通濾波以后又經(jīng)過一個400hz低通濾波(先后順序可顛倒,可以先經(jīng)過400hz低通濾波再經(jīng)過80hz),就從中保留了一個80hz——400hz的頻帶信號。這種組合使用高通濾波和低通濾波的方法就產(chǎn)生了帶通濾波的功能。
應(yīng)用實(shí)例1 富康車一臺,前門原揚(yáng)聲器安裝尺寸為5英寸。如果直接用阿爾派spr-136a揚(yáng)聲器替換原車揚(yáng)聲器,由于振膜尺寸較小,中低頻段聲音和車后安裝的超低音揚(yáng)聲器銜接不完美。如果能用一只6.5寸的中低音單元負(fù)責(zé)中低頻的聲音,5英寸負(fù)責(zé)中音部分,超低音揚(yáng)聲器負(fù)責(zé)超低音部分,就能在頻響范圍內(nèi)獲得一個流暢的理想曲線。實(shí)現(xiàn)方法就需要用到帶通濾波功能。
選用設(shè)備:阿爾派mrv-f540功放(4聲道功放,支持同時使用高通和低通功能),spr-176a揚(yáng)聲器低音單元,spr-136a分體式揚(yáng)聲器一套(帶分頻器)。低音功放mrd-m300,超低音揚(yáng)聲器sws-1041d 連接方法:spr-136a一套(帶分頻器)連接mrv-f540功放的1/2聲道;spr-176a揚(yáng)聲器低音單元連接mrv-f540功放的3/4聲道;sws-1041d連接mrd-m300功放。
調(diào)節(jié)方法:mrv-f540功放1/2聲道高通打開,頻點(diǎn)400hz,低通關(guān)閉;mrv-f540公放3/4聲道高通打開,頻點(diǎn)80hz,低通打開,頻點(diǎn)400hz。mrd-m300功放低通打開,頻點(diǎn)80hz,超低音濾波打開,頻點(diǎn)30hz。
應(yīng)用實(shí)例2 任何車型,安裝有超低音一只,前門一對揚(yáng)聲器,后隔板一對6x9寸揚(yáng)聲器(注意位置:一定是后隔板而不是后門)。由于裝在后隔板的6x9寸揚(yáng)聲器發(fā)出的高頻聲音對全車的聲場定位有糟糕的影響,特別另后座的聽者感到聲音幾乎完全是從后腦勺的位置發(fā)出,聽感極度不舒適。
解決原理是杜絕高頻聲音從6x9寸揚(yáng)聲器發(fā)出??梢园堰@對6x9寸揚(yáng)聲器連接在mrv-f540功放上,高通80hz,低通800hz。這樣一來6x9寸揚(yáng)聲器就不會在對前聲場的定位造成不良的干擾,也不會把低音往后拖后腿。同時又起到了良好的補(bǔ)充聲場,增強(qiáng)聲音根基的作用。
易犯錯誤:上面所說的是全頻帶信號通過80hz高通濾波和400hz低通濾波的共同作用,產(chǎn)生80hz——400hz的帶通濾波。如果分頻點(diǎn)設(shè)置反了是什么樣呢?全頻帶信號通過400hz的高通濾波,保留的信號范圍是400hz——20hz。這個信號在經(jīng)過80hz低通濾波,我們發(fā)現(xiàn)在80hz以下根本不存在信號,所以輸出結(jié)果是——什么信號都沒有。
如何讓汽車內(nèi)的音響環(huán)境更接近于音樂廳
眾所周知,世界上最好的音響環(huán)境是位于奧地利維也納的―金色大廳‖。眾多音響專家和學(xué)者對金色大廳出色的音響環(huán)境進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)它的混響時間在2秒左右,這最適合交響樂的現(xiàn)場演奏,因而全世界的音樂盛會——新年音樂會每年都在―金色大廳‖中舉行。
混響時間在學(xué)術(shù)上的定義是―當(dāng)一個聲源發(fā)聲達(dá)到穩(wěn)定聲場后停止發(fā)生,聲壓級下降60分貝所用的時間‖。拋開晦澀的定義,簡單解釋就是我們通常所說的―余音‖。因?yàn)樵谝粋€空間內(nèi),聲音總會因?yàn)榕龅剿闹艿膲Ρ诨蛘系K物而反射回來。當(dāng)一個聲音停止后,仍然會有很多聲波在這個空間內(nèi)被反射來反射去,同時能量不斷衰減。所以聽上去就會存在―余音繞梁‖的感覺。這種余音能夠持續(xù)時間的長短決定了音樂的渾厚、豐滿程度。2秒左右的混響時間能令現(xiàn)場演奏廳的聲音飽滿、圓潤。由于一般情況下的cd盤片在錄制音樂時,已經(jīng)包括了一部分―余音‖,所以用音響設(shè)備欣賞時,音樂廳的聽音環(huán)境的混響時間在0.3-0.5秒就已經(jīng)足夠了?;祉憰r間是受聽音環(huán)境的形狀、結(jié)構(gòu)等很多因素影響的。經(jīng)過工程師的實(shí)地測量,汽車內(nèi)的混響時間僅僅連0.1秒都不到。所以在車內(nèi)欣賞音樂時往往感受不到―音樂廳‖的特殊氛圍。
如何讓顧客坐在汽車內(nèi)也能感覺自己坐在音樂廳內(nèi)欣賞音樂呢?還是要從―混響時間‖入手。有些主機(jī)提供―聲場模擬‖的功能,可以通過改變音樂信號,―制造‖出不同的―余音‖效果。由于這樣的主機(jī)需要一塊專用的dsp運(yùn)算芯片,所以往往成本比較高。有些機(jī)器由于dsp算法的偏差,會對音質(zhì)產(chǎn)生非常不利的影響。原本解析力很高的音樂經(jīng)過聲場模擬后,變得含混、不清晰。
其實(shí)有一種簡單易行、不需要很高成本又能保證純正音質(zhì)的解決方法。您只需在后門加裝一對揚(yáng)聲器,或者在后擋板加裝一對6‖x9‖的揚(yáng)聲器。使用帶有―時間校正‖功能的主機(jī),把安裝在車內(nèi)后部的揚(yáng)聲器加一定的延時。具體設(shè)定延時的時間可以根據(jù)實(shí)際聽音效果進(jìn)行確定。這種方法的原理其實(shí)是利用加裝的揚(yáng)聲器發(fā)出類似在音樂廳中出現(xiàn)的―余音‖。所以需要注意裝在汽車后部的揚(yáng)聲器在設(shè)定延時的同時,還要把功率放大器上連接這對揚(yáng)聲器的增益適當(dāng)減小。否則余音過強(qiáng)會出現(xiàn)喧賓奪主的效果。經(jīng)過精心的調(diào)整,您也可以把―金色大廳‖搬到車中。盡情享受自然、悠揚(yáng)、飽滿的音樂吧。如何確定主機(jī)參數(shù)均衡的分頻點(diǎn)
部分中高檔主機(jī)都具有參數(shù)均衡這一功能,但是很多用戶對于如何去設(shè)置那幾個參數(shù)均衡點(diǎn)而感到頭疼,今天我們來講一下聲音頻點(diǎn)的區(qū)分。為了讓形容的文字更精確,我們將人耳所能聽到的20hz-20khz這部分頻段分為極低頻、低頻、中低頻、中頻、中高頻、極高頻等7個頻段。
一、極低頻:20-40hz這個頻段稱為極低頻。這個頻段內(nèi)的樂器很少,大概只有低音提琴、管風(fēng)琴、鋼琴等樂器能夠到達(dá)那么低的音域。由于這段低頻并不是樂器中最能表現(xiàn)音質(zhì)的音域,因此作曲家們也很少將音域?qū)懙媚敲吹?。除非是流行音樂以電子合成器可以安排,否則極低頻對于音響迷而言用處不大。所以,我們在調(diào)音的時候都會把這一個頻段做出相應(yīng)的衰減。
二、低頻:40-80hz這個頻段稱為低頻。這個頻段內(nèi)有什么樂器呢?有大鼓、低音提琴、大提琴、低音巴松管、巴松管、低音伸縮號、低音單簧管、法國號等。這個頻段對于構(gòu)成渾厚的低頻基礎(chǔ)有著舉足輕重的作用。一般人會將這個頻段誤認(rèn)為是極低頻,因?yàn)槁犉饋硭念l段已經(jīng)很低了。如果這個頻段的量感太少,一定會沒有豐潤渾厚的感覺,而且會導(dǎo)致中高頻、高頻的突出,使得聲音失去平衡感,不經(jīng)久耐用。
三、中低頻:80-160hz之間的這個頻段稱為中低頻。這個頻段是令音響迷最頭疼的一段,因?yàn)樗窃斐啥滢Z轟然的元兇。為什么這個頻段特別容易有峰值呢?這與聽音環(huán)境的尺寸和共振有關(guān)。大部分人為了去處這段惱人的峰值,費(fèi)盡心力吸收這個頻段的聲波,可惜,當(dāng)耳朵聽起來不致轟轟然時,低頻和中頻之間的聲頻譜都隨著中低頻的被吸收而呈現(xiàn)凹陷的狀態(tài),使得聲音變瘦,缺乏豐潤感。這個頻段的樂器包括了剛才在低頻段中所提及的樂器。
四、中頻:160-1280hz這個頻段之間橫跨的幅度是最寬的,幾乎把所有的樂器及人聲都包含進(jìn)去了,所以是最重要的頻段。很多人對樂器音域的最大誤解也發(fā)生在此處。例如小提琴的大半音域都在這個頻譜,但一般人卻誤認(rèn)為它的音域很高。另外,不要以為女高音的音域很高,一般而言,她的最高音域也才在中頻的上限而已。
五、中高頻:1280-2560hz這個頻段稱為中高頻。這個頻段有什么樂器呢?小提琴約有1/4的較高音域在此,中提琴的上限、長笛、單簧管、雙簧管的高音域、短笛的1/2較低音域、鈸、三角鐵等。其實(shí)中高頻很容易辨認(rèn),弦樂群的高音域都是中高頻。這個頻段很多人都會誤認(rèn)為是高頻,因此請大家特別留意。
六、高頻:2560-5120hz這個頻段,稱之為高頻。這段頻域?qū)τ跇菲餮葑喽?,已?jīng)是很少有機(jī)會涉及了,因?yàn)槌诵√崆僖粲虻纳舷?、鋼琴、短笛的高音域以外,其余樂器大多不會出現(xiàn)在這個頻段中。從揚(yáng)聲器的分頻點(diǎn)中,我們可以發(fā)現(xiàn)到這段頻域全部出現(xiàn)在高音揚(yáng)聲器中。將耳朵靠近高音單元時,所聽到的不是樂器的聲音,而是一片―嘶嘶‖聲。
七、極高頻:5120-20000hz這么寬的頻段,稱之為極高頻??梢詮母哳l就已經(jīng)很少有樂器出現(xiàn)的事 實(shí)中,了解到極高頻所容納的盡是樂器與人聲的泛音。一般樂器的泛音大多是越高處能量越小,換句話說,高音揚(yáng)聲器要制造的很敏銳,能夠清楚的再生非常細(xì)微的聲音。這里就發(fā)生了一件困擾揚(yáng)聲器單元的事情,一個高音揚(yáng)聲器為清楚再生所有細(xì)微的泛音,不顧一切的設(shè)計(jì)成為很小的電流就能推動振膜,那么同樣由這個高音單元所負(fù)責(zé)的大能量高頻時就有可能會時常處于失真的狀態(tài),因?yàn)楦哳l段的能量要比極高頻大多了。這也是目前市場上很多揚(yáng)聲器極高頻很清晰,卻很容易流于刺耳的原因之一。
以上我們劃分頻段的數(shù)字就是一般在調(diào)節(jié)參數(shù)均衡的時候所經(jīng)常選取的點(diǎn),當(dāng)然這也不是絕對的,調(diào)音的時候還是要根據(jù)實(shí)際情況去選取參數(shù)均衡點(diǎn),但是對于剛剛?cè)腴T的人來說,利用以上的分頻點(diǎn)去調(diào)節(jié)無疑是一種最簡便的方法。
數(shù)字時間校正 是否具有數(shù)字時間校正功能,可以說,是專業(yè)的汽車音響主機(jī)和普通主機(jī)之間的最大差別!什么是數(shù)字時間校正?數(shù)字時間校正有什么作用?
從下面的圖中可以明顯地看到,駕駛者位于車輛的左前側(cè),車門上安裝的4個揚(yáng)聲器和駕駛者耳朵之間的距離就會各不相同。如圖所示,距離最近的是左前側(cè)的揚(yáng)聲器,距離大約為0.5米(精確數(shù)據(jù)需要用尺子實(shí)地測量耳朵和揚(yáng)聲器的實(shí)際距離得出)。最遠(yuǎn)的揚(yáng)聲器為右后方的那只,距離人耳大約2.25米。除此之外,右前方、左后方的揚(yáng)聲器到人耳的距離也各不相同。這就是汽車環(huán)境和家庭聽音環(huán)境的明顯差別。駕駛者不可能坐在車輛正中,和各個揚(yáng)聲器距離相等的那個―黃金聽音位‖。
這樣的揚(yáng)聲器到人耳距離差會對聲音產(chǎn)生影響。打個比方,4個揚(yáng)聲器的音響系統(tǒng)就好像是一個和諧的4人合唱隊(duì)。大家步調(diào)一致地同時演唱才能表現(xiàn)出最強(qiáng)的氣勢,唱出最優(yōu)美的樂曲。如果4人合唱的步調(diào)無法協(xié)調(diào),只能讓聆聽者感到凌亂,整體感不強(qiáng)。他的影響還不止如此,根據(jù)哈斯效應(yīng)對立體聲的定義,人耳有―先入為主‖的現(xiàn)象,所以會感覺聲音的聲像偏向于先發(fā)聲的那只揚(yáng)聲器。同時由于右后方揚(yáng)聲器到人耳的距離大約為左前方揚(yáng)聲器到人耳距離的4倍,右后方揚(yáng)聲器發(fā)出聲音到人耳的聲壓比左前方的低12db左右(使用相同揚(yáng)聲器、功放增益相同的條件下)。哈斯效應(yīng)的第二點(diǎn),人耳會感覺聲像偏向于音量大的揚(yáng)聲器。所以駕駛者通常會感覺到聲像定位混亂,好像所有聲音都來自于左前方。
數(shù)字時間校正就是為解決這樣的問題提供的優(yōu)秀方案。數(shù)字時間校正功能可以在主機(jī)上對每一個揚(yáng)聲器設(shè)定一個延時的數(shù)值。就相當(dāng)于讓先發(fā)出聲音的揚(yáng)聲器等一段時間才開始發(fā)聲。通過精心計(jì)算和調(diào)節(jié),可以讓車內(nèi)的揚(yáng)聲器到達(dá)人耳的時間保持一致!如下圖右側(cè)顯示,給那些先發(fā)出聲音的揚(yáng)聲器設(shè)置延時后,等于虛擬地將揚(yáng)聲器退后了一段距離,最終形成了以駕駛位為圓心,揚(yáng)聲器落在了圓圈的邊上的虛擬揚(yáng)聲器位置感。
數(shù)字時間校正的數(shù)值計(jì)算方法:
以最遠(yuǎn)的揚(yáng)聲器為調(diào)整的基準(zhǔn),右后揚(yáng)聲器距離最遠(yuǎn),則只需要對左前、左后、右前三個揚(yáng)聲器進(jìn)行分別計(jì)算和調(diào)整。
計(jì)算公式:
1、測量聆聽位置(駕駛座等?)與各喇叭之間的距離。
2、計(jì)算最遠(yuǎn)的喇叭距離與各喇叭的距離差值 l=最遠(yuǎn)喇叭距離–其它喇叭距離
3、將所計(jì)算出的各喇叭距離除以聲音的速度343m/s(20°c時),得出的數(shù)值就是不同喇叭的時間校正值。
設(shè)聆聽位在駕駛座位,則左前揚(yáng)聲器,距離人耳0.5米,右后(最遠(yuǎn)的揚(yáng)聲器)距離人耳2.25米,它們之間的距離差為:2.25-0.5-1.75米。用距離差除以聲速,可以得出需要對左前揚(yáng)聲器設(shè)置的時間校正數(shù)值為:1.75/343=0.0051秒=5.1毫秒(注:常溫下聲速為343米/秒)
再用同樣的方法計(jì)算右前、左后揚(yáng)聲器需要調(diào)整的時間校正數(shù)值(單位為毫秒ms)。
然后就可以在主機(jī)上進(jìn)行操作,對三個揚(yáng)聲器進(jìn)行調(diào)整,用以達(dá)到和最遠(yuǎn)的揚(yáng)聲器同時到達(dá)人耳的效果。再通過對左前揚(yáng)聲器進(jìn)行適量的音量衰減,就能在駕駛者眼前展示出一個真正準(zhǔn)確的聲像!篇二:用altium protel dxp設(shè)計(jì)制作單面印制電路板(tda2030功放)、心得體會
用altium protel dxp設(shè)計(jì)制作單面印制
電路板(tda2030功放)
這是網(wǎng)上別人賣成品功放tda2030電路板的樣子
電源部分電路:(變壓器沒畫)
功放電路部分:(其實(shí)音頻輸出端還有個耳機(jī)插孔的,沒畫)這是我用dxp根據(jù)上圖畫出來的電路原理圖:
這是我畫的部分元件的封裝:
用dxp畫封裝的時候,要特別注意實(shí)際元器件的封裝的大小,特別是引腳間距,間距不對的話到時板子刻出來可能會導(dǎo)致元件插不進(jìn)去,孔徑的大小也同樣的重要的哦。
這是我的pcb排版的圖,實(shí)話說,布得不好看,覆銅了。
吼吼,拿電路板雕刻機(jī)去雕刻電路就好了。
這個是我用實(shí)驗(yàn)室的電路板雕刻機(jī)雕刻出來的: 我覺得我覆的那些銅都是直角,看看去有點(diǎn)丑丑的?..實(shí)訓(xùn)的心得及體會: 經(jīng)過本次實(shí)訓(xùn),使我基本的了解了印制電路板的制作流程,記得在實(shí)訓(xùn)前,我們只是在計(jì)算機(jī)上學(xué)習(xí)些理論知識,例如畫畫電路圖、做做封裝,說實(shí)話,我覺得這未免有點(diǎn)脫離實(shí)踐了,所以說,實(shí)訓(xùn)是很有必要的,當(dāng)我們?yōu)橹暗睦碚撝R付之于實(shí)踐的時候,出現(xiàn)了這樣的那樣的問題,這些實(shí)踐中存在的實(shí)際的問題,我們不得不去考慮的,是不能忽視的,只
有實(shí)踐才會懂得其中的一些問題,理論知識和實(shí)踐相結(jié)合是教學(xué)環(huán)節(jié)中相當(dāng)重要的一個環(huán)節(jié),只有這樣才能提高自己的實(shí)際操作能力,并且從中培養(yǎng)自己的獨(dú)立思考、勇于克服困難、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。其中出現(xiàn)了很多問題,例如元器件的封裝問題,引腳的間距和孔徑的大小等問題,我們之前沒重視過認(rèn)真考慮過這些問題,結(jié)果刻出來的電路板元器件就插不進(jìn)去了,雖然這些都是些小問題,但就是這些小問題就會影響到制作電路板成功與否。對于我們,最具挑戰(zhàn)的就是pcb排版的問題,需要我們的耐心和毅力,我們還需努力,這門課的知識對于我們的專業(yè)來說很重要,所以我必須進(jìn)一步學(xué)好它,提升自己的專業(yè)技術(shù)水平。
感謝這一周以來老師的細(xì)心指導(dǎo),由衷的向您說一聲:老師,您辛苦了!篇三:功放制作與調(diào)試
《otl功率放大器的制作與調(diào)試》
設(shè)計(jì)人:學(xué) 校:江蘇省六合職教中心日 期: 項(xiàng) 目 教 學(xué) 設(shè) 計(jì) 方 案
李 家 墅 2008年5月8日
《otl功率放大器的制作與調(diào)試》
項(xiàng) 目 教 學(xué) 設(shè) 計(jì) 方 案
一、項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)所體現(xiàn)的教育教學(xué)理念 1.突出能力本位 將德育滲透于專業(yè)課程的教學(xué)過程中,將職業(yè)技能與職業(yè)知識有機(jī)
結(jié)合,在增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)能力的基礎(chǔ)上,著力培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)情感、職業(yè)態(tài)度與團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,促進(jìn)良好職業(yè)素養(yǎng)的形成,通過對自舉電路的研究性實(shí)驗(yàn),激發(fā)和提高學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)的動機(jī)與能力,從而提高學(xué)生專業(yè)能力、方法能力和社會能力等綜合職業(yè)能力與就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。
2.體現(xiàn)實(shí)踐主線 課程實(shí)施緊緊圍繞項(xiàng)目和任務(wù)來開展,充分體現(xiàn)任務(wù)引領(lǐng)、行為導(dǎo)
向的項(xiàng)目化課程的思想。以常用電子儀器儀表、典型電子線路為載體,按電子工藝要求展開教學(xué),讓學(xué)生在掌握電路裝接與調(diào)試技能的同時,引出相關(guān)專業(yè)理論知識,使學(xué)生在技能訓(xùn)練過程中加深對專業(yè)知識與專業(yè)技能的理解和應(yīng)用。3.彰顯以人為本 教學(xué)目標(biāo)的確立將學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和課程標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)結(jié)合;課程實(shí)施的過程符合中職學(xué)生形象思維能力強(qiáng)的特點(diǎn),突出以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教育教學(xué)理念,貫徹“做中學(xué)、練中學(xué)和干中學(xué)”的主導(dǎo)思想;教學(xué)效果的評價體現(xiàn)過程性、特質(zhì)性和發(fā)展性等多元評價思想。
二、制定項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)的依據(jù) 1.《國務(wù)院關(guān)于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定》中提出:“職業(yè)教育要堅(jiān)持以就業(yè)為導(dǎo)向,深化職業(yè)教育改革。” 2.《江蘇省職業(yè)教育課程改革行動計(jì)劃》的文件精神。3.以江蘇省教育科學(xué)研究院職業(yè)教育與終身教育研究所開發(fā)的《職業(yè)教育課程開發(fā)及項(xiàng)目課程設(shè)計(jì)》為技術(shù)指導(dǎo)。
三、項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)的背景分析
《otl功率放大器的制作與調(diào)試》項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)方案是依據(jù)《新編電子技術(shù)項(xiàng)目教程》中的項(xiàng)目二任務(wù)五編寫的。在學(xué)習(xí)該內(nèi)容之前,學(xué)生已經(jīng)掌握了函數(shù)信號發(fā)生器、直流穩(wěn)壓電源、示波器、萬用表、直流毫安表等儀器儀表的使用方法及在面包板上裝接電子電路的工藝。同時,學(xué)生對電壓放大器的組成與工作原理也有一定的了解。1 課堂教學(xué)的課時為4節(jié),以連堂形式進(jìn)行。
四、項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施的設(shè)計(jì) 2 3 4 篇四:電路實(shí)驗(yàn)心得體會
電路實(shí)驗(yàn)心得體會 經(jīng)過了一個學(xué)期的電路實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí),學(xué)到了很多的新東西,發(fā)現(xiàn)了自己在電路理論知識上面的不足,讓自己能夠真正的把點(diǎn)亮學(xué)通學(xué)透。
電路實(shí)驗(yàn),作為一門實(shí)實(shí)在在的實(shí)驗(yàn)學(xué)科,是電路知識的基礎(chǔ)和依據(jù)。它可以幫助我們進(jìn)一步理解鞏固電路學(xué)的知識,激發(fā)我們對電路的學(xué)習(xí)興趣。
首先,在對所學(xué)的電路理論課而言,實(shí)驗(yàn)給了我們一個很好的把理論應(yīng)用到實(shí)踐的平臺,讓我們能夠很好的把書本知識轉(zhuǎn)化到實(shí)際能力,提高了對于理論知識的理解,認(rèn)識和掌握。
其次,對于個人能力而言,實(shí)驗(yàn)很好的解決了我們實(shí)踐能力不足且得不到很好鍛煉機(jī)會的矛盾,通過實(shí)驗(yàn),提高了自身的實(shí)踐能力和思考能力,并且能夠通過實(shí)驗(yàn)很好解決自己對于理論的學(xué)習(xí)中存在的一些知識盲點(diǎn)。
對于團(tuán)隊(duì)協(xié)作與待人處事方面,實(shí)驗(yàn)讓我們懂得了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性,教導(dǎo)我們以謙虛嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對待生活中的人與事,以認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度對待隊(duì)友,提高了班級的凝聚力和戰(zhàn)斗力,通過實(shí)驗(yàn)的積極的討論,理性的爭辯,可以讓我們更加接近真理。
實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的有幾點(diǎn)。
一,一定要先弄清楚原理,這樣在做實(shí)驗(yàn),才能做到心中有數(shù),從而把實(shí)驗(yàn)做好做細(xì)。一開始,實(shí)驗(yàn)比較簡單,可能會不注重此方面,但當(dāng)實(shí)驗(yàn)到后期,需要思考和理解的東西增多,個人能力拓展的方面占一定比重時,如果還是沒有很好的做好預(yù)習(xí)和遠(yuǎn)離學(xué)習(xí)工作,那么實(shí)驗(yàn)大部分會做的很不盡人意。
二,在養(yǎng)成習(xí)慣方面,一定要真正的做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作,把預(yù)習(xí)報(bào)告真正的學(xué)習(xí)研究過,并進(jìn)行初步的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的估計(jì)和實(shí)驗(yàn)步驟的演練,這樣才能在真正實(shí)驗(yàn)中手到擒來,做到了然于心。
不過說實(shí)話,在做試驗(yàn)之前,我以為不會難做,就像以前做的實(shí)驗(yàn)一樣,操作應(yīng)該不會很難,做完實(shí)驗(yàn)之后兩下子就將實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫完,直到做完幾次電路實(shí)驗(yàn)后,我才知道其實(shí)并不容易做。它真的不像我想象中的那么簡單,天真的以為自己把平時的理論課學(xué)好就可以很順利的完成實(shí)驗(yàn),事實(shí)證明我錯了。
在最后的綜合實(shí)驗(yàn)中,我更是受益匪淺。我和同組同學(xué)做的是甲乙類功率放大電路,因?yàn)榇畏糯箅娐分饕悄M電子技術(shù)的范疇,而自己選修專業(yè)與此有很大的聯(lián)系,所以在做綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的時候,本著實(shí)踐性,創(chuàng)新性,可行性和有一 意義性的原則,選擇了這個實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)本身的原理并不是很復(fù)雜,但那只針對有過相關(guān)學(xué)習(xí)的同學(xué),對于我這樣的初學(xué)者,對于實(shí)驗(yàn)原理的掌握本身就是一個挑戰(zhàn)。通過翻閱有關(guān)書籍和查閱相關(guān)的資源,加深自己對功放的理解,通過ewb軟件的仿真,比較實(shí)驗(yàn)數(shù)值與理論值之間的誤差,最終輸出正確而準(zhǔn)確的波形和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
總結(jié):電路實(shí)驗(yàn)最后給我留下的是:嚴(yán)謹(jǐn)以及求實(shí)。能做好的事就要把它做到最好,把生活工作學(xué)習(xí)當(dāng)成是在雕刻一件藝術(shù)品,真正把心投入其中,最終命運(yùn)會為你證明你的努力不會白費(fèi)。篇五:音頻功率放大器報(bào)告
學(xué) 院:
專 業(yè):
組 員:
指導(dǎo)老師: 設(shè)計(jì)報(bào)告 ——音頻功率放大器 機(jī)械與電子工程學(xué)院 電子科學(xué)與技術(shù) 2013.11.29 電子設(shè)計(jì)實(shí)踐課程
一、設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)目的音頻功率放大器具體要求:
1、恒流驅(qū)動 2、8歐揚(yáng)聲器
3、輸出功率5w以上
4、音量數(shù)字控制(可以用撥動開關(guān)設(shè)置)
5、音源為mp3 最后要算出功耗、輸出功率和頻率響應(yīng)曲線。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,完成對音頻功率放大器的設(shè)計(jì)。
進(jìn)一步加強(qiáng)對模擬電子技術(shù)知識的理解和對multisim軟件的應(yīng)用。
了解集成功率放大器內(nèi)部電路工作原理,掌握其外圍電路的設(shè)計(jì)與主要性能參數(shù)的測試方法。
學(xué)習(xí)音頻功率放大器的設(shè)計(jì)方法與小型電子線路系統(tǒng)的安裝調(diào)試方法。
二、設(shè)計(jì)總體方案 2.1設(shè)計(jì)思路
音頻功率放大器的作用是將聲音源輸入的信號進(jìn)行放大,然后輸出驅(qū)動揚(yáng)聲器。聲音源的種類有很多種,故輸出信號的電壓差別很大,從零點(diǎn)幾毫伏到幾百毫伏。一般動率放大器的輸入靈敏度是一定的,這些不同的聲音源信號如果直接輸入到功率放大器的話,對于輸入信號過低的,功率放大器功率輸出不足,不能充分發(fā)揮功放的作用;加入輸入信號的幅值過大,功率放大器的輸出信號將嚴(yán)重過載失真。這樣就失去了音頻放大的意義了,所以一個實(shí)用音頻功率放大系統(tǒng)必須設(shè)置放大器,同時弄個反饋電路來保持恒定電流。以便使放大器適應(yīng)不同的輸入信號,或放大,或衰減,或進(jìn)行阻抗變換,使其與功率放大器的輸入靈敏度相匹配。最后音頻放大器由功率放大器和反饋電路兩部分組成。
本次設(shè)計(jì)是大于5瓦音頻放大器,由于時間有限,上網(wǎng)找了一些電路圖,下幅電路圖稍微修改后是最合適的。由于電路采用,使電路不用那么復(fù)雜。
放大器由3554am芯片實(shí)現(xiàn)和3288rt反饋,并通過電阻控制,最后采用功率放大電路。最后負(fù)載用揚(yáng)聲器。
三、選擇器件及參數(shù)計(jì)算 3.1運(yùn)放3554am介紹 35554am 是前置放大運(yùn)放,與很多標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)放相似,它具有較好的噪聲性能,優(yōu)良的輸出驅(qū)動能力及相當(dāng)高的小信號與電源帶寬。3.2運(yùn)放3288rt介紹 3288rt 是反饋運(yùn)放,與很多標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)放相似,它具有較好的噪聲性能。3.3其他零件: r1___________1kω r2___________1kω r3__________0.3ω r4_________1600ω r5_________200kω r6____________8ω
r7___________1kω c1_________0.47uf電容器
c2___________1μf電容器 d1______________1dh62 二極管 d2______________1dh62 二極管 vin_________1v.40-4mhz信號源
電阻 電阻 電阻 電阻 電阻 電阻 電阻 3.4功率的計(jì)算
計(jì)算輸出功率po輸出功率用輸出電壓有效值v0和輸出電流i0的乘積來表示。設(shè) vom,則 因?yàn)檩敵鲭妷旱姆禐閕om=vom/rl,所以.當(dāng)輸入信號足夠大,使vim=vom= vcem= vcc-vces ≈vcc和iom=icm時,可獲得最大的輸出功率 o cc 由上述對p的討論可知,要提供放大器的輸出功率,可以增大電源電壓v或降低負(fù)
載阻抗r。
第四篇:數(shù)字功放簡介
數(shù)字功率放大器簡介
班級:JS001104學(xué)號:2011300077姓名:李衛(wèi)華
一. 數(shù)字放大器的定義及工作原理
功率放大器通常根據(jù)其工作狀態(tài)分為五類。即A類、AB類、B類、C類、D類。在音頻功放領(lǐng)域中,前四類均可直接采用模擬音頻信號直接輸入,放大后將此信號用以推動揚(yáng)聲器發(fā)聲。D類放大器比較特殊,它只有兩種狀態(tài),不是通就是斷。因此,它不能直接輸入模擬音頻信號,而是需要某種變換后再放大。人們把此種具有“開關(guān)”方式的放大,稱為“數(shù)字放大器”。
二. 數(shù)字功法與傳統(tǒng)功放比較
數(shù)字功放由于工作方式與傳統(tǒng)模擬功放完全不同,因此克服了模擬功放固有的一些缺點(diǎn),并且具備了一些獨(dú)有的特點(diǎn)。
1.過載能力與功率儲備
數(shù)字功放電路的過載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于模擬功放。模擬功放電路分為A類、B類或AB類功率放大電路,正常工作時功放管工作在線性區(qū);當(dāng)過載后,功放管工作在飽和區(qū),出現(xiàn)諧波失真,失真程度呈指數(shù)級增加,音質(zhì)迅速變壞。而數(shù)字功放在功率放大時一直處于飽和區(qū)和截止區(qū),只要功放管不損壞,失真度不會迅速增加。由于數(shù)字功放采用開關(guān)放大電路,效率極高,可達(dá)75%~90%(模擬功放效率僅為30%~50%),在工作時基本不發(fā)熱。因此它沒有模擬功放的靜態(tài)電流消耗,所有能量幾乎都是為音頻輸出而儲備,加之前后無模擬放大、無負(fù)反饋的牽制,故具有更好的“動力”特
性,瞬態(tài)響應(yīng)好,“爆棚感”極強(qiáng)。
2.交越失真和失配失真
模擬B類功放在過零失真,這是由于晶體管在小電流時的非線性特性而引起的在輸出波形正負(fù)交叉處的失真(小信號時晶體管會工作在截止區(qū),無電流通過,導(dǎo)致輸出嚴(yán)重失真)。而數(shù)字功放只工作在開關(guān)狀態(tài),不會產(chǎn)生交越失真。
模擬功放存在推挽對管特性不一致而造成輸出波形上下不對稱的失配失真,因此在設(shè)計(jì)推挽放大電路時,對功放管的要求非常嚴(yán)格。而數(shù)字功放對開關(guān)管的配對無特殊要求,基本上不需要嚴(yán)格的挑選即可使用。
3.功放和揚(yáng)聲器的匹配
由于模擬功放中的功放管內(nèi)阻較大,所以在匹配不同阻值的揚(yáng)聲器時,模擬功放電路的工作狀態(tài)會受到負(fù)載(揚(yáng)聲器)大小的影響。而數(shù)字功放內(nèi)阻不超過0.2Ω(開關(guān)管的內(nèi)阻加濾波器內(nèi)阻),相對于負(fù)載(揚(yáng)聲器)的阻值(4~8Ω)完全可以忽略不計(jì),因此不存在與揚(yáng)聲器的匹配問題。
4.瞬態(tài)互調(diào)失真
模擬功放幾乎全部采用負(fù)反饋電路,以保證其電聲指標(biāo),在負(fù)反饋電路中,為了抑制寄生振蕩,采用相位補(bǔ)償電路,從而會產(chǎn)生瞬態(tài)互調(diào)失真。數(shù)字功放在功率轉(zhuǎn)換上沒有采用任何模擬放大反饋電路,從而避免了瞬態(tài)互調(diào)失真。
5.聲像定位
對模擬功放來說,輸出信號和輸入信號之間一般都存在著相位差,而且在輸出功率不同時,相位失真亦不同。而數(shù)字功放采用數(shù)字信號放大,使輸出信號與輸入信號相位完全一致,相移為零,因此聲像定位準(zhǔn)確。
6.升級換代
數(shù)字功放通過簡單地更換開關(guān)放大模塊即可獲得大功率。大功率開關(guān)放大模塊成本較低,在專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展前景廣闊。
7.生產(chǎn)調(diào)試
模擬功放存在著各級工作點(diǎn)的調(diào)試問題,不利于大批量生產(chǎn)。而數(shù)字功放大部分為數(shù)字電路,一般不需調(diào)試即可正常工作,特別適合于大規(guī)模生產(chǎn)。
三.DPA功放的工作原理
DPA--即數(shù)字脈沖功率轉(zhuǎn)換器,是采用數(shù)字處理、量化、編碼等手段,以時鐘倍數(shù)的脈沖寬度來描述音頻信號,實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的功率轉(zhuǎn)換。
四.?dāng)?shù)字功放的現(xiàn)狀
以前,由于價格和技術(shù)上的原因,這種放大電路只是在實(shí)驗(yàn)室或高價位的測試儀器中應(yīng)用。這幾年的技術(shù)發(fā)展使數(shù)字功放的元件集成到一兩塊芯片中,價格也在不斷下降。理論證明,D類放大器的效率可達(dá)到100%。然而,迄今還沒有找到理想的開關(guān)元件,難免會產(chǎn)生一部分功率損耗,如果使用的器件不良,損耗就會更大些。但是不管怎樣,它的放大效率還是達(dá)到90%以上。
由于功耗和體積的優(yōu)勢,數(shù)字功放首先在能源有限的汽車音響和要求較高的重低音有源音箱中得到應(yīng)用。隨著DVD家庭影院、迷你音響系統(tǒng)、機(jī)頂盒、個人電腦、LCD電視、平板顯示器和移動電話等消費(fèi)類產(chǎn)品日新月異的發(fā)展,尤其是SACD、DVDAudio等一些高采樣頻率的新音源規(guī)格的出現(xiàn),以及音響系統(tǒng)從立體聲到多聲道環(huán)繞系統(tǒng)的進(jìn)化,都加速了數(shù)字功放的發(fā)展。近年來,數(shù)字功放的價格呈不斷下降的趨勢,有關(guān)這方面的專利也層出不窮。
國外在數(shù)字音頻功率放大器領(lǐng)域進(jìn)行了二、三十年的研究,六十年代中期,日本研制出8bit數(shù)字音頻功率放大器。1983年,M.B.Sandler等學(xué)者提出D類(數(shù)字)PCM功率放大器的基本結(jié)構(gòu)。主要是圍繞如何將PCM信號轉(zhuǎn)化為PWM信號。把信號的幅度信號用不同的脈沖寬度來表示。此后,研究的焦點(diǎn)是降低其時鐘頻率,提高音質(zhì)。隨著數(shù)字信號處理(DSP)技術(shù)和新型功率器件及應(yīng)用的發(fā)展,開發(fā)實(shí)用化的16位數(shù)字音頻功放成為可能。
一個音響系統(tǒng)必須具備音源、功放和音箱三大部分。音源部分目前已數(shù)字化了,如CD、VCD、DVD、DAB和數(shù)字電視等。但 的功放和音箱仍然是模擬統(tǒng)治的天下。在人們進(jìn)入數(shù)字化、信息化的開發(fā)過程中自然想到了功放的數(shù)字化這一問題。
模擬功放始終無法解決效率、成本、音質(zhì)這三者之間的矛盾。國內(nèi)市場開始出現(xiàn)AV數(shù)碼功放,但所謂的數(shù)字功放實(shí)質(zhì)上僅僅是指音頻處理部分采用了數(shù)字處理,其功率放大器 則仍然采用模擬放大,這與真正意義的數(shù)字功放相差甚遠(yuǎn)。
音響產(chǎn)品的數(shù)字化是必然趨勢。由于數(shù)字功放有很多優(yōu)點(diǎn),如體積小、功率大、高、與數(shù)字音源的無縫結(jié)合、能有效降低信號間傳遞干擾、實(shí)現(xiàn)高保真等。在數(shù)字音源已經(jīng)大量普及的時代,數(shù)字功放將會取代現(xiàn)有的模擬功放。
五.?dāng)?shù)字功放的發(fā)展展望
21世紀(jì)將是數(shù)字化、信息化的時代,全新的技術(shù)體制將會引發(fā)全新的技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命。目前最新提出的SACD格式更是層出不窮,從MPEG-1到MPEG-2,從數(shù)字杜比(AC-3)到DTS等。數(shù)字功放更是國際上各大廠商關(guān)注的焦點(diǎn)。據(jù)了解,全球最大的視聽設(shè)備制造商SONY公司最近準(zhǔn)備推出它的數(shù)字功放產(chǎn)品,就連非常著名的汽車音響制造商(Alpine)也將推出數(shù)字功放(這兩家均采用美國Tripath的芯片)。在數(shù)字信號處理方面極具實(shí)力的德州器公司(TI),2000年3月16日宣布成立自己的數(shù)字功放事業(yè)部,致力發(fā)展采用數(shù)字技術(shù)把高保真音質(zhì)帶入各種類型的音頻設(shè)備中。因此,數(shù)字功放的春天即將到來,而且,在這場數(shù)字功放技術(shù)競爭中,唯有不斷創(chuàng)新才能保持技術(shù)的領(lǐng)先地位。
數(shù)字音頻功放不僅僅能應(yīng)用在家庭影院系統(tǒng)、高保真重放系統(tǒng),同時也可將該技術(shù)應(yīng)用到特別需要省電、體積小的地方,如數(shù)字電視、汽車音響功放、便攜聽音設(shè)備,甚至是移動電話等設(shè)備。應(yīng)該說該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,既可用來做上千瓦功率輸出的專業(yè)功放,也可以是用來做幾十毫瓦的便攜機(jī)。數(shù)字音頻功放是全新一代的音頻功放,是模擬功放發(fā)展的必然趨勢和取代者。作為一種全新的技術(shù),其
市場的推廣需要一段培育過程。以下這幾個方面是該數(shù)字音頻技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)和突破口:
◆ 數(shù)字音頻功放技術(shù)的體制和標(biāo)準(zhǔn)。它的制定在一定程度上起到了保護(hù)民族工業(yè)的興起,保護(hù)國內(nèi)市場的占有率,保證自己的專利技術(shù)。◆ 數(shù)字音頻功放(DPA)技術(shù)及ASIC技術(shù),特別是ASIC,如果不能開發(fā)自己的專用芯片(通用芯片除外),就不能有自己的專利技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。
◆ 技術(shù)本身可在不同的領(lǐng)域內(nèi)使用。
特別需要省電的便攜設(shè)備使用;
應(yīng)用范圍極為廣泛的電視、收音機(jī)等一般音頻重放設(shè)備使用。Hi-Fi和家庭影院等要求高的場合使用。
◆ 高效、音質(zhì)好、成本低是數(shù)字功放發(fā)展的方向。
◆ 模塊化的功放單元開發(fā),是決定數(shù)字功放命運(yùn)的關(guān)鍵(質(zhì)量、成本因素)
◆ 開發(fā)適合于DVD-Audio和SACD指標(biāo)的數(shù)字功放。
第五篇:乙烯原料泵最小流量控制回路噪音產(chǎn)生分析及消除
乙烯原料泵最小流量控制回路噪音產(chǎn)生分析及消除
乙烯原料泵最小流量控制回路操作現(xiàn)狀
在80萬噸/年乙烯裝置中,由于乙烯原料泵流量大,揚(yáng)程高,因而需要設(shè)置最小流量保護(hù)回路(見圖1)。在生產(chǎn)操作過程中,當(dāng)最小流量控制閥開啟至22~25%,流量至200~250m3/h時,最小流量控制回路就會發(fā)出刺耳的噪音,接近110db(A),不僅影響職工的日常工作,同時其伴生的振動也會給安全生產(chǎn)帶來隱患。當(dāng)前工藝條件及初步分析[1]
乙烯原料泵輸送物料主要為凝析油,操作條件下溫度T為30.8℃,比重G為0.73,粘度Vis為0.43cP,飽和蒸汽壓PV:0.653bar。乙烯原料泵在最小流量操作下?lián)P程為280m,即20.053bar。由于最小流量保護(hù)回路流程短,無其他附屬設(shè)施(見圖1),回路中的阻力降主要集中在控制閥和限流孔板上,因而在控制閥或限流孔板的縮徑附近非常容易發(fā)生空化現(xiàn)象,產(chǎn)生噪音及振動。
圖1 乙烯原料泵最小流量控制回路流程圖
根據(jù)機(jī)械能守恒原理(見式1,Bernoulli方程式),當(dāng)流體經(jīng)過縮口(調(diào)節(jié)閥或限流孔板)時,流束會變細(xì)收縮,并在縮口下游形成縮流斷面。在此縮流斷面處流體流速最大,壓力最小,當(dāng)此時流體壓力PVC小于介質(zhì)的飽和蒸汽壓PV時,流體將會沸騰,產(chǎn)生氣泡,PVC壓力越低,氣泡越多。流體通過縮流斷面后,流速降低,壓力升高。流體流速最終穩(wěn)定于u2,由于縮口前后管道直徑相同,因而u1等于u2;壓力最終穩(wěn)定于P2,但由于縮口消耗了流體的能量,即ΔPo,因而下游壓力P2無法完全恢復(fù)到P1。經(jīng)以上分析,式1可簡化為P1=P2+ΔPo。如果P2大于PV,流體在縮口處產(chǎn)生的氣泡在高壓下將迅速破裂,即發(fā)生空化現(xiàn)象。此時管道會發(fā)出刺耳的噪音并伴有振動,長期作用下會造成管路損壞。如果P2仍然小于PV,氣泡將繼續(xù)逸出,在管道中形成汽液混合相,即發(fā)生閃蒸現(xiàn)象。(見圖2)
圖2 工藝介質(zhì)通過孔板時壓力變化曲線
Bernoulli方程式:
(式1)
式中:
ρ——介質(zhì)密度;
u1——縮口前流速;
P1——縮口前壓力;
u2——縮口后流速;
P2——縮口后壓力;
ΔPo——縮口阻力降。空化現(xiàn)象計(jì)算及判斷[1]
為了判斷是否發(fā)生空化現(xiàn)象,需要對阻塞流壓差進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)縮口兩端壓差(ΔPo= P1-P2)增加,即縮口前壓力P1不變,縮口后壓力P2減小。此時,縮流斷面處壓力PVC將減小,直至下降到流體飽和蒸汽壓PV以下,流體發(fā)生汽化,通過縮口的流體流量不再隨壓差增加而增加,即形成阻塞流現(xiàn)象。此時,縮口兩端的壓差即是阻塞流壓差ΔPchocked。當(dāng)縮口實(shí)際壓差ΔPo小于其對應(yīng)的阻塞流壓差ΔPchocked時,無空化現(xiàn)象發(fā)生,反之則有空化現(xiàn)象發(fā)生。
(式2)
(式3)
式中:
ΔPchocked——阻塞流壓差;
FL——液體壓力恢復(fù)系數(shù); FF——液體臨界壓力比值系數(shù);
PV——液體的蒸汽呀;
PC——液體臨界壓力。
經(jīng)計(jì)算,操作條件下:
調(diào)節(jié)閥前壓力P1調(diào)節(jié)閥為21.103bar,壓差ΔPo調(diào)節(jié)閥 為13.735bar,阻塞流壓差ΔPchocked調(diào)節(jié)閥為16.608bar,ΔPo調(diào)節(jié)閥小于ΔPchocked調(diào)節(jié)閥,因而在調(diào)節(jié)閥處無空化現(xiàn)象發(fā)生;
限流孔板孔徑DO為60mm,孔板前壓力P1限流孔板為7.368bar,壓差ΔPo限流孔板 為6.200bar,阻塞流壓差ΔPchocked限流孔板為5.483bar,ΔPo限流孔板大于ΔPchocked限流孔板,因而在限流孔板處有空化現(xiàn)象發(fā)生,引起了回路的噪音及振動。
詳見表1,乙烯原料泵最小流量控制回路壓力平衡表。整改方案
整改措施是通過采用雙限流孔板,降低單個孔板上的壓差,從而避免空化現(xiàn)象發(fā)生,消除噪音。整個回路其它部分保持不變。整改后空化現(xiàn)象計(jì)算如下:
調(diào)節(jié)閥前壓力P1調(diào)節(jié)閥為21.103bar,壓差ΔPo調(diào)節(jié)閥 為13.506bar,阻塞流壓差ΔPchocked調(diào)節(jié)閥為16.608bar,ΔPo調(diào)節(jié)閥小于ΔPchocked調(diào)節(jié)閥,因而在調(diào)節(jié)閥處無空化現(xiàn)象發(fā)生;
限流孔板孔徑DOA為65mm,孔板前壓力P1限流孔板A為7.597bar,壓差ΔPo限流孔板A 為4.487bar,阻塞流壓差ΔPchocked限流孔板A為5.668bar,ΔPo限流孔板A大于ΔPchocked限流孔板A,因而在限流孔板A處無空化現(xiàn)象發(fā)生;
限流孔板孔徑DOB為80mm,孔板前壓力P1限流孔板B為3.110bar,壓差ΔPo限流孔板B為1.942bar,阻塞流壓差ΔPchocked限流孔板B為2.034bar,ΔPo限流孔板B大于ΔPchocked限流孔板B,因而在限流孔板B處無空化現(xiàn)象發(fā)生;
由以上結(jié)論可知,整改方案簡單可行,可以避免空化現(xiàn)象發(fā)生,消除噪音其伴生的振動給安全生產(chǎn)帶來隱患。
詳見表1,乙烯原料泵最小流量控制回路壓力平衡表。
表1,乙烯原料泵最小流量控制回路壓力平衡表
乙烯原料泵吸入端 乙烯原料泵排放端
項(xiàng)目 整改前/后 單位 項(xiàng)目 整改前 整改后 單位
乙烯原料罐操作壓力 0.002 barg 乙烯原料罐操作壓力 0.002 0.002 barg 管道阻力降 0.02 bar 管道阻力降 0.051 0.051 bar 過濾器阻力降 0.009論文聯(lián)盟http://004km.cn bar ROA壓差 6.200① 4.487 bar
靜壓頭 0.115 bar ROB壓差 1.942 bar
吸入端凈壓力 0.088 barg 流量計(jì)壓差 0.037 0.037 bar
靜壓頭 0.115 0.115 bar
乙烯原料泵壓頭 20.052 bar 調(diào)節(jié)閥壓差 13.735 13.506 bar
① 整改前單個限流孔板壓差 結(jié)論
在生產(chǎn)過程中,裝置上微小的異常都應(yīng)引起相應(yīng)的重視,從理論上分析其產(chǎn)生的原因及其可能造成的危害。往往通過簡單的整改即可消除隱患,保證整個裝置系統(tǒng)長期穩(wěn)定的運(yùn)行。
http://shop.sosoas.com/viea