我的全频五分质型音响系统（续）一一励磁喇叭的供电详解及其启示

michaelfox

我的全频五分质型音响系统（续）——励磁喇叭的供电详解及其启示
       我们知道：一套音响的最后环节是流进喇叭音圈信号电流产生的交变磁场同喇叭磁鉄磁场(励磁喇叭的励磁磁场)相互作用，带动纸盒(包括音圈）发出声音。因此，要取得还原度高的声音，除了确保音圈信号电流还原度高外，必须要有还原度高的磁场。怎样制作还原度高的磁场?这个很重要的问题，在音响发烧圈内探讨较少，我把实践中的一些感性认识抛砖引玉，以期得到烧友们更深刻的讨论。
    在我的全频五分质型音响系统中使用了10只励磁喇叭，励磁喇叭比钴 ，磁、恒（粉)磁喇叭好声的原因已在上篇分析中指出：恒磁的磁体是粉末磁体加粘合剂压结成的，充磁后磁场散乱且强度低，磁滞现象严重。音圈在这种磁路中运动受散乱磁场的影响，音圈动作犹豫摇摆，不干脆利落。在声音中就表现为声底不干净，声音拖拉混浊，通透度差，有一种说不出的噪音，不耐听。鈷磁喇叭磁体是合金材料，充磁后磁体的磁路较均匀，且磁场较强。励磁喇叭磁体是软铁，激励线圈通电后产生的磁场磁路均匀且磁场强。音圏在此类磁路中运动声音通透圆润，灵敏度高，细节容易表现，声底背景干净。在上篇分析中主要强调好声的原因是励磁磁场中的磁力线整齐，现经多种励磁喇叭的供电制作，发现还原度高的磁场不仅要求磁力线排列整齐，还需要磁力线的波动符合还原度高的形状。下面就6种励磁电源制作情况谈一下体会。
  电路图1：典型的电子管全波整流加LC滤波。这是大部分人采用的电路。在这电路中，使用不同的变压器，励磁喇叭会有不同的声音，经比较，德国上世纪七十年代以前GRUNDIG，SlEMENS等德国收音机或功放中的变压器还原度较高。变换各种整流电子管也会产生各种声音，TELEFUNKEN、VALV0等电子管还原度较高。滤波电容和扼流圈也一样，德国七十年代以前生产的SlEMENS、R0E、FRAK0、 NSF等德国古董电容较好。 把励磁电源十端接在D端，省去扼流圈，声音比接在E端还原度高，印证了在电路中多个元件就多一层污染的原理。滤波电容作用是存储电能降低交流声。电容量大了，交流声变小，但声音却变得木讷，鲜活度，层次感变差。如何确定电容量？把励磁喇叭音圈接线两端短路，这能最大程度反应励磁电源中的交流脉动，将电容量调试到刚听不交流声为好。
  电路图2：把电子管全波整流改为硒全波整流。整流元件对声音的还原度影响很明显。电子管的声音温暖润厚，但速率慢张力小。硅堆的声音清晰，速率快，张力大，但生硬冷冰不耐听。硒堆集电子管和硅堆的优点，既温暖又通透，总体更符合还原度高的要求，还没有电子管使用寿命的问题。不过硒堆质量也有好差，德国的AEG、SlEMENS硒堆不错。              
  电路图3：在电路图2的基础上，把变压器从互感式变成自偶式，减少交流电从变压器初级感应到次级的环节，在声音表现上更加淸晰通透。                                         
  电路图4：变压器从自偶式变为串联式，交流电从变压器感应降压变式电感串联降压到整流元件，途径更简洁，声音的还原度进一步提高。
  电路图5：硒堆全波整流变为半波整流，交流脉动少了半周，整流效率降低，按照习惯思维声音不会变好，实际是，它同全波的声音各有优势。半波声音分析度高，声音的各部分细节更多更明晰，声场更开阔沉稳。全波的声音总体力度大、张力足，活跃度高。采用何种整流，随各人喜好。
    电路图6：把电感降压改为电阻降压。交流电通过各种元件降压，都会被降压元件污染，在声音中会带有那种元件的味道。在励磁电源中，用电容降压，因整流电流大，不合适；用电感降压，污染度来自电感线材和铁芯两种影响，特别是线材，总带有金属味；用电阻降压，只受电阻材质一种污染，何种电阻材质污染小？炭是理想的材料。德国老的炭膜电阻，从声音表现看，整体比电感纯正，还原度高，少了电感的金属味。  在上篇中，我己指明，导体的还原度目前不能测量，只能凭经验靠耳朵辨别。导电性只是反映还原度中很小的因素，况且导电性好，不一定还原度高。譬如银的导电性比铜高，听感上明亮些，但声音还原度总体上不如铜。炭是一种特别的元素，炭分子、原子的不同排列会有强烈反差的导电性，石墨导电，鉆石就不导电。现据报道，碳纳米管是碳原子形成的大分子，其导电性是铜的一万倍，所以，不要光以一些技术指标为依据判断材料的还原度。用电阻降压，电阻承载功率大都在15瓦以上，但是不能合金线绕电阻，用上后声音立马变瘦，金属味重，可能比电感降压还差。这就需要十多个甚至上百个小功率电阻并串联。譬如需降压100V，励磁电流100MA，可用40个功率为0.5或1瓦的40K炭膜电阻并联，阻值为1K，承载功率最低为20瓦 。降压电阻会发热，以手摸得上为宜。見图9。要得到这么多德国老的炭膜电阻有难度，有兴趣的可用其他炭膜、炭质电阻试试，只要声音比电感降压好就行。这个电路里电容C变成了C1和C2，C1是电解电容，C2是0.1uf左右的高档电容，补偿电解电容的高频不足。
  从以上电路设计比较，用电阻降压加硒全（半）波整流加电容音质最好。如果励磁电压在220V左右，可省去电阻降压，直接用市电220V整流，效果更好。有一烧友花了2万多元，用高档的美国西电元件，为美国JENSEN F15LL 低音励磁喇叭，做了一套如电路图1电子管全波整流加LC滤波的励磁电源，认为音质还不错，该喇叭的励磁电压为250V，我用一个德国AEG硒堆和一个古董电解电容直接整流市电220V，得到250V左右的励磁电源。见图10。他一试，立马感到低音素质上了几个档次，声音有力有弹性有层次，原来的显得软弱无力，含混不清。有人担心直接用市电220V整流，底板是否带电，有安全问题。励磁线圈同喇叭之间是绝缘的，底板不带市电，可以放心。
  下面再作其他调试进一步比较：
  1、对调一下励磁线圈接电源正负端两根接线头。接的正确时，声音还原度好，全频段分析度高，声音飽満圆润，感情足动听。对调一下，声音变得干瘪，感情下降。
  2、对调一下励磁喇叭音圈两根接綫头。这样对调一下，声音的相位会反了，在低档音响中，听不出音质有变化。这同在低档音响中换线材换电容换电阻一样，效果不明显。但在还原度高的音响中，对音质影响很大，从换线材換元件对调电感两端对音质的影响，可大致判断音响的档次。
  3、对调一下励磁电流的220V交流电两根进綫头，情况同上一样。
  4、用同样的励磁电源，调换不同的励磁喇叭。答案是肯定的，不同的励磁喇叭有不的声音。差的喇叭声音就像一幅聚焦不好的图像，通透度低，带有些音染。还原度高的喇叭，整体听感很好。为何差别很大，除了纸盆、弹簧板等因素外，主要因素是喇叭音圈和励磁綫圈的线材不同引起的。
  5、更换励磁电源的电源进线、元件之间的接线、电源输出线以及喇叭进线，也是不同线材产生不同的声音，原因已在上篇分析过，用6N无氧铜线还原度高。
  6、用干电池叠加成同等电压纯直流供电，声音干瘪些，没有交流电供电鲜活饱满。
  7、加电源处理器。关于使用电源处理器能改善音质的报道很多，
我试了几种类型的电源处理器，音质有变化，但从整体平衡要求看，还是不加好。因为这些电源处理器都是串联在交流电供电回路里，会带来不同的音染，虽然有些人喜好这种音染，但不符合高标准的要求。还有一种电源处理器我没试过，一些高手比较后认为，是改善最为彻底真正有效的电源处理器。代表作有美国制造的PSAUDI0 P一500、p一600、P一1000系列。它们的工作原理是先将纯模拟式的220V市电经过AC一DC逆变器的方式处理成容易矫正 修整的直流电。经过精密的电源矫正綫路后，再由DC一AC逆变器还原成所应用的220V交流电。有的还可调频率。这种处理方式如同电力再生一样，所以它也叫＂电源发电机＂。实际上是一个新的高质量的交流供电。我，感到效果肯定好。有些报道说，分别用火电、水电和不同时段的交流供电，有不同的声音，我相信。这些都说明交流供电的质量（我认为主要是交流波型和频率）对音质影响明显。好的电源处理器价格昂贵，一般不加为宜。
  综上所述，在励磁喇叭中，我们看到了音圈磁场和喇叭磁场的还原度由下面几个因素组成：l、流进音圈信号电流的还原度，上篇已阐述。2、对220V交流电整流的还原度，要求电路越简单越好，整流元件和接线的还原度要高。3、整流方式，全波或半波，各有千秋。4、喇叭音圈和励磁线圈线材的还原度要高。5、流进音圈和励磁线圈电流的相位以及220V交流电进线相位要正确。6、220V交流供电的质量要好。这些因素大部分取决于电源系统的质量，并都指向一个不被重视甚至误视的指标一一交流脉动。传统的高质量电源的要求是：功率充沛，电压稳定，交流脉动波纹系数低，外界干扰波小，即提供交流脉动波纹系数尽可能小的整流电源。现在我认为，高质量电源的首要是整流后电源中有适度合适的交流脉动，其次才是功率充沛、电压稳定、外界干扰波小等问题。
  什么是交流脉动？交流脉动是指交流电整流滤波后残留波动，在听感中便是类似市电频率的交流声，是滤波不足的交流脉动声。不是因布线、屏蔽不良引起的感应交流声，感应交流声要尽量减小。两者的波型是不一样的，前者是单向脉动型，后者是双向正弦波型。见图7。
  什么是合适的交流脉动？先要回答，为何电路中有合适的 交流脉动能提高声音的还原度？目前声音的还原度没有仪器测量，因此，这个问题无法量化回答，只能作一些大胆推测。很多烧友知道，音源、功放、喇叭放在避震板上，会影响音质。避震板及其垫脚的材质不一样，声音中会带有不同材质的味。避震对音质的影响，正面俱多。有些烧友把电源线和信号线作了避震处理，也改善了音质。我把功放放进喇叭箱内，声音变得干硬，是负面影响。这说明声音的震动波会使元件和导线产生震动并转化为微弱的脉动电流，进而影响信号电流，发生音质变化。所以不能忽视微弱脉动电流的效应，这在低档音响中可以忽略，但是制作高档音响时，这是非常重要的因素。既然避震是为了减少外来声波产生脉动电流对音质的影响，为何还要在电路中加合适的交流脉动？我认为在声音转化为音响音源中有许多环节中，附加了不少交流脉动。譬如录音机、编辑机用交流电供电，在录制的信号流中肯定混进一定的交流电脉动。一般 录音机录音时，还要加一定频率的偏磁电流，这个电流脉动也会混含在录制的信号流中。这些脉动电流在信号流还原中仍然存在，它对声音还原度的影响，究竟是正面还是负面的，还是 正负面兼有，现在不清楚。我们假设是负面的，那就设法降低。可采取在信号流还原中，再加新的脉动电流的方法，让这个脉动电流的相位正好同内含 的脉动电流反相，相互抵消，就能提高声音的还原度。不少励磁喇叭为了降低交流声，在励磁线圈侧，增加一个绕组同音圈反相串联，就是这个原理。如果是正面的，那应保存或增加。原理可参考磁带录音需加偏磁电流的道理，即磁化曲线在0附近有严重弯曲，在录音时加一个直流或交流磁场，使录音工作点移到磁化曲线较直部分，从而减少起始磁化曲线弯曲部分引起的失真。从该原理中推测：在音响系统中，当电流流过导线和电子元件时，都会产生磁场，这些磁场反过来又会影响电流的运动，可能存在类似磁化曲线对电流传输放大时 的负作用。那么，可采取加新的交流脉动的方法，以增强磁场减少负作用。这些分析都属推测，正确的原因还需深入研究。但不管是何种原理，实践证明，加合适的交流脉动，以耳朵收货，整体平衡效果好。
   合适的交流脉动由三方面组成，一是脉动的污染小，就是交流供电220V在整流中受到电源变压器、整流器、滤波电容、线材的污染小。采用还原度高的元件能减少污染。二是脉动波型的型状要有利于声音还原度的提高，即脉动波型形状合乎要求，这取决于整流类型（全波整流的交流脉动频率是半波整流的一倍)、滤波电路RC时间常数（关系到整流后交流脉动的幅度和平滑度)。三是交流供电的质量和频率。这个问题较难解决，那就退而避之，搁之一边。因此求合适的的交流脉动，有效的办法就是用还原度的元件，用全波(或半波)整流和合适的电容量取得。著名的前级Marantz的整流电路就是用硒半波整流和20微法电容组成。
  什么是适度的交流脉动？即交流脉动的幅度不大不小，以不影响听感为宜。不少人认为，交流脉动越低越好。这里又要提出烧友们争论不休的问题，是耳朵收货，还是技术数据收货。我认为，目前只能凭经验靠耳朵为主，加频响、失真度等等技术数据为辅。多年来，被大量传统音响理论的灌输和厂商的宣传，大多数人认为现代音响比五丶六十年代好，因为现代音响的频响、失真度、信噪比、功率等等指标高。由于这些指标可测量，于是作为判断音响好差的主要依据。厂家也在这些指标上下功夫，以此来吸引眼球，推销产品。这是一个误区甚至是商业陷井。首先 ，这些指标只是音响还原度中的一部分，是需要的，但不是决定的。还原度中许多因素我们不知道，更谈不上如何测量。打一个比方，判断一把小提琴的好差，不仅仅是测量音准，好提琴和差提琴发1、2、3、4、5、6、7，物理频率都能做到一致，但还有许多因素不能测量，确定好差还要凭经验靠耳朵。判断一种乐器的真实声音况且如此，难道还原真实声音的音响只要依靠频响、失真度、功率、信噪比等等指标就行吗？其次，频响、失真度、信噪比、功率等等指标高过一定标准，对听感来说没有多大意义。譬如频响，理论上要求平坦的频响越宽越好，厂家也在此大做文章，作为卖点。我认为：一是超低频和超高频只有少数人感知。二是少数人能感知的超低频和超高频，如果还原度不高，会带来烦躁，还不如不要。二是人耳对低频和高频的感受度弱，主观听觉不满意平坦的频响，而需要等响度频响，因此高低频两端平坦的频响实用价值打折扣。又譬如失真度，人耳对5％以上的失真有感觉，对1％的失真已察觉不到，现在不少功放已做到0．01％，意义大吗？信噪比也是如此，在人耳人体感觉不到之外就无价值。又譬如功率，不是越大越好，够用就行。所以，我们在挑选、制作音响中，不要迷信频响、失真度、信噪比、功率等等指标。主要靠自己和有经验人的耳朵感受，具体表现为：真实动听，听得舒服，坐得住；听得感动，鸡皮露。话转回来，就是交流脉动声无妨听感就行。我感到，把握平衡是校声和配置的尺度，不能追求某指标而过度牺牲其他指标。
   上面阐述的有适度合适交流脉动的整流电流通过励磁喇叭的励磁线圈时，就能产生磁力线排列整齐、波动形状符合声音还原度高的磁场，这是发好声非常重要的环节，检验的方法是：不加励磁电源时，喇叭能发出很轻的声音；加了励磁电源，声音一下子变响。变响的声音和很轻的声音比较，音质越接近，说明励磁电源还原度高；声音越不一样，说明励磁电源素质差。借鉴上述做法，在制作、打摩功放、CD、录音机、唱放等等音响时有以下启示：
  1、对电源系统按以上方法制作、打摩。整流后的电源参与所有信号传输电路，也就是和所有信号流合流，牵一发而动全身。实践证明：整流后电源内含的交流脉动起到改变音质的作用。譬如喜欢半波整流音质的烧友，可对电源系统采用电路图1的电子管功放，将A点断开，变成半波整流，(用半波整流，输出电压会下降，特别是内阻大的变压器。这对最大输出功率有影响，以各人需要为准。另外对C型变压器要慎用，这会使铁芯发热)音质会有变化，表现为分析度提高，背景变干净。如无变化，说明 该音响系统低档。接着将A点联上，将B点断开，相当于对调一下线圈两线头，即反相，音质也有变化。确定音质好的一点后，把电子管两屏极并联，减小电源内阻。如需进一步提升，就需对电源系统中的电容、电子管、电阻、接线等一步一步打摩、调试。如将CD机等音源的整流改为半波，也能得到具有半波特点的音质。以REV0X b225为例，该机的电源电路图见图8。这里有两组全波整流电源，在变压器次级有四根保险絲，见图12。去掉1，2处两根保险丝，即断开，就变成两组双半波整流电源，工作照样，音质立马变化。再说一遍，这在低档音响系统中不明显。最终去掉1、2、3、4中哪两根保险丝？也是相当于对调一下线圈两线头，以音质更好为准。
  2、尽量不使用电感元件。除了电源变压器和电子管输出变压器外（由于使用安全和输出功率的原因)，不要用输入变压器、推动变压器、扼流圈等电感元件。电感元件的音染很明显，使用后会有被一些人接受甚至喜爱的音色，但是会影响整体平衡。有的CD机用升压输出变压器做平衡输出，初听感到声场宏大了，仔细听发现空旷不扎实，这也是音染。分频喇叭箱中的电感、电容都有音染，有的甚至很重。正因为如此，所以才能调出各种特色的声音，来匹配（纠正)功放、音源中的问题。譬如对音质簿的功放用音质厚的音箱来纠正。这是錯误的做法，但又是经常使用的无可奈何的做法。全频喇叭没有分频电感（主要）、电容、电阻的音染，音质直白，播放时把功放、音源中的问题真实暴露出来，结果误以为全频喇叭不好听被錯杀。这种錯误的做法在摩机中也经常发生，摩机者没有摩机标准和正确的摩机元件，往往听介绍哪个元件好，就用哪个元件，调换后音质会有变化。譬如原来的声音较肥，高音细节少，换了银油电容，高音细节改善了，于是有人就认为这样摩是对的。但我感到，这种银油电容高频特性较突出，是有偏向的元件。用一种有偏向的元件纠正另一种有偏向的声音，这就是大部分人的摩机方法。不断用各种有偏向的元件纠正自己不满意的声音，究竟对不对，摩机者自己也把握不了，结果声音越摩越怪，宣告摩机失败。大多数摩机者连原版器材的平衡点都找不回了。因为有偏向的元件有自身突出特性的同时 ，还有自身的劣性，甚至是很厉害的音染。摩的越多，各种劣性也掺杂越多，不怪音才怪呢。正确的方法我已在上篇文章中和盘详细托出，不少人可能没有亲身实践过，不以为然，不相信。这里我想再强调一下，摩机必须要有还原度高的线材和元件，没有的话请不要动手，以免走冤枉路，吃力不讨好。
  3电源整流退耦电路中的所有电容量不宜大，保持适度合适交流脉动，能增强声音的鲜活度和层次感。
  4、不能用合金线绕电阻和电位器，音染非常重。  
  5、励磁喇叭音圈两根綫头对调一下，会影响音质。其他动圈喇叭音圈两根接线头对调一下也会影响音质。不少喇叭音圈两接头下面都有红点(热端），黑点(冷端、地端）标记。当时音响行业怎样确定红点，黑点的方法我不清楚。为什么要确定红点、黑点，主要是为了保证相位一致。对音质有何影响，好像没人提及。我把多台国外高档收音机喇叭的两根线头对调一下，有的音质好了，说明厂家也没有意识到这个问题。为什么电感两头不同接法会引起音质变化，是相位问题(我是用一个喇叭比较)？好象没有说服力。究竟什么原因？请高手示教。
  6、音源、功放的设计能简尽量简，只要增益、功率够用即可，但每个元件，包括连线、焊锡必须要还原度高的，否则达不到预期效果。
  7、晶体管功放在断电后，由于滤波电容中存储电能，还能放音几秒，我们发现音质如旧。这说明电容存储电能中仍含有交流脉动的成分。那么对喇叭、电池冲磁、冲电后，喇叭磁场、电池储能中也留有交流脉动的成分。因此冲磁、冲电电流中的交流脉动的还原度也对喇叭、电池的品质有明显影响，这点供高档(中低档的效果不明显)冲磁机、冲电机的制造者参考

yqx

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图呢？

michaelfox

图已上。目前喜欢励磁喇叭的烧友越来越多，也想了解励磁电源如何制作。此文曾在香港《胆机世界》发表过，现作少许修改上网供烧友参考。另外，我的音响系统已完成，巜我的五分质型音响系统》（上)(下)在家电论坛上发过帖，在百度中也能查阅，剩余的元件大都已上网售出让大家分享。尚还有些德国元件，可做约6套励磁电源。过一周，先做一套上网挂售，有兴趣的可关注。

michaelfox

做好的一对已上网挂售，有兴趣的可到淘宝搜索（励磁喇叭电源一对)

鹏鹤

我也做了一套

老浦东

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顶一下楼主！！！

michaelfox

五楼，你用我的方法，在一路调整一下，是否比未调整的一路音质有改善。

老浦东

继续顶楼主！！！

michaelfox

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michaelfox

Dddddddd

pepsibbs

养眼

yeeypc

启示：只有音响界才会把淘汰了几十年的东西重新挖出来当宝。