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发表于 2004-7-3 03:55
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来自 美国
这么烂的讨论居然进了"精华",简直难以置信.
讨论耳机竟然居然沿用扬声器的声-机-电类比模型,竟然讨论起耳机的"过阻尼",真是不服不行.
众所周知,耳机的阻抗几乎完全由音圈的直流电阻组成,电抗成分很小,高阻耳机尤其如此,(这就是为什么在整个音频频带内耳机的阻抗曲线呈平坦直线状),而音箱用低音扬声器完全不同,阻抗中电抗成分很大,因此随频率变化而变化.一个标称阻抗为8欧的低音扬声器,这个8欧,指的是扬声器对1KHz交流信号所呈现的阻抗,在3KHz时,它的阻抗通常会达到二十欧以上,然而其直流电阻往往只有1到2欧,正因为扬声器音圈有相对很低的直流电阻,才使得通过控制放大器的等效内阻对扬声器的机械阻尼特性加以控制成为可能. 然而在楼主的讨论中,却对这种巨大差异视而不见,一味讨论放大器的内阻与负载阻抗的比值,却不去分析负载阻抗的成分,忽略了回路里还串联了一个不再可以忽略的好几十甚至好几百欧的音圈直流电阻,于是闹出"过阻尼"的笑话.
楼主忽略了的另一个耳机之于扬声器的重要差异是两者的振动系统机械特性迥然不同. 理论上理想的电动振膜式换能器是一个高(无穷大)顺性振动系统,就是说,它的机械振动严格遵循所输入的电信号。扬声器由于各种限制因素,包括振动系统质量、驱动空气质量、线性工作冲程、频率范围、功率容量、效率等等,振动系统只能折衷设计为一个在开放空间内呈现欠阻尼或临界阻尼特性的弹性系统,或者说中等或中低等顺性,也就是说它不能(或有时不能)严格地遵循所输入的电信号振动,存在过冲和剩余振动。在实用中,放大器的很低的等效内阻对这种过冲和剩余振动所产生的感生电动势形成回路继而通过相应的回路电流对过冲和剩余振动加以抑制,相当于提高振动系统的有效顺性。这就是电阻尼的原理。 然而在耳机这一边,上面提到的那些限制因素大大放宽,耳机的机械振动系统可以轻易设计成高顺性,不再需要电阻尼对顺性加以补偿,功放针对扬声器的指标“阻尼系数”到了耳机这里也就自动失效。
正因为耳机机械振动系统的高顺性,不必再依赖放大器补偿阻尼,所以几乎所有高档高保真动圈耳机都设计成高阻,以便获得音频频带内尽可能平坦的阻抗特性。
在楼主对电阻尼的原理加以陈述时他写道:
“当放大器受到一个输入的激励信号,经放大后驱动负载(耳机)。放大信号流过音圈与磁场作用,带动震膜向前推进。当这个激励信号消失后,已推到前面的震膜在支架和自身弹性的作用下,震膜将迅速复位。在回落运动中,线圈切割磁力线而产生了一个反电动势E,阻碍震膜的复位。
此时,放大器的内阻R0,实际上就是这个电动势的泄放回路中的电阻,R0越小,反电动势消失越快,震膜回落越迅速。”
楼主希望震膜在激励信号消失后尽快恢复原位,并且说放大器的内阻越低,他的这个愿望就越接近完美实现。他显然是把阻尼的概念弄颠倒了,因为阻尼所做的恰恰是试图阻止震膜在激励信号消失后再做任何动作(包括恢复原位)。正是因为这一错误,楼主文中几乎全部关于物理原理的描述都是谬论。
前面讲过,“理论上理想的电动振膜式换能器是一个高(无穷大)顺性振动系统,就是说,它的机械振动严格遵循所输入的电信号。” 显然地,“震膜在激励信号消失后尽快恢复原位”违背了“机械振动严格遵循所输入的电信号”的高保真原则,因此是个多余动作,这个动作会驱动空气发出不需要的声波,所以应当尽量抑制,如果不能完全抑制掉也应设法将其产生的声音移到可闻频带以外。功放对扬声器的阻尼其实际效果正是抑制震膜的“尽快恢复原位”,代之以缓慢复位,使复位动作驱动空气产生的噪声落在不可闻的次声频段。所以,实际情况就是:R0越小,阻尼作用越强,震膜的恢复原位就缓慢,与楼主的描述正好相反。
此外,楼主在他的“图4”和对该图的解说中使用了“反电动势”一词。需知“反电动势”是个定义得很好的物理学专有名词,专门指电感由于其电流变化而在两端感生的电动势,由于该电动势总是与引起电流变化的激励电压同时产生和消失且在回路中方向相反,故称“反电动势”。 而楼主文中所称的“反电动势”实际上指的是音圈受弹性支承系统的储能驱动在磁场中运动、造成线圈磁通变化而感生的电动势,因此是地地道道的“自感电动势”。此为用词不当。
楼主在他的“图4”和对该图的解说中为了解释无阻尼状态时陈述:“......在回落运动中,线圈切割磁力线而产生了一个反电动势E,阻碍震膜的复位......” 需知切割磁力线运动的线圈虽然会感生电动势,但如果没有回路形成,就不可能有感生电流,这样震膜的运动就没有任何阻碍。由此可见楼主对相关的物理过程认识何等模糊。
我很失望,不是针对楼主,而是因为一百多个跟贴竟无一人质疑。
ps. 抱歉,浏览得粗了些,不是“无一人质疑”,而是仅有一人质疑。 |
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