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本帖最后由 wkwbj 于 2022-9-12 16:52 编辑
用百度翻译了维基百科中的 Damping Factor 阻尼系数 解说中的前部分。
https://en.wikipedia.org/wiki/Damping_factor
术语阻尼因子可以指任何阻尼振荡系统中的阻尼比。
在音频系统中,阻尼系数表示扬声器的额定阻抗(通常假设为8Ω)与源阻抗的比值。仅使用扬声器阻抗的大小。放大器输出阻抗也假设为全电阻。
固态放大器(Luxman L-509u)和管放大器(Rogue Atlas)的阻尼系数比较。
源阻抗(由扬声器看到)包括连接电缆阻抗。电路图中显示了负载阻抗 ZL, 负载阻抗 Zs 输出阻抗)如电路图所示
在典型的固态和管放大器中,阻尼因子随频率变化。在固态放大器中,阻尼因子通常在低频时具有最大值,在高频时逐渐减小。上图显示了两个放大器的阻尼系数。一个是固态放大器(Luxman L-509u),另一个是管放大器(Rogue Atlas)。这些结果对于这两种类型的放大器来说相当典型,并且它们用于说明管放大器通常比现代固态放大器具有低得多的阻尼因子,这是一个不规则的特性。
Pierce[1]分析了放大器阻尼因子对封闭箱声悬挂扬声器系统衰减时间和频率相关响应变化的影响。结果表明,任何超过10的阻尼因子都将导致其与(等于)无穷大的阻尼因子之间的差异。然而,还确定,由于放大器的输出电阻引起的扬声器响应的频率依赖性变化比系统阻尼的影响更显著。同样重要的是,不要将这些效应与阻尼效应混淆,因为它们是由两种完全不同的机制引起的。计算表明,在所有其他条件相同的情况下,阻尼系数超过50不会导致听觉改善。
对于音频功率放大器,该源阻抗 Zs 通常小于0.1Ω,并且从驱动器音圈的角度来看,是近短路。
扬声器的标称负载阻抗(输入阻抗)为 ZL 通常在 4 到 8 欧姆之间。然而,扬声器的阻抗额定值是指示该扬声器在其工作频率范围的代表部分上的标称最小阻抗的数字。需要记住,大多数扬声器的阻抗随频率变化很大。对于动态扬声器驱动器,阻抗的峰值出现在驱动器的自由空气谐振频率处,其幅度可以显著大于标称额定阻抗。此外,音圈绕组的电感导致高频阻抗上升,交叉网络在多路扬声器系统中引入了进一步的阻抗变化。阻抗的这种变化导致当放大器连接到扬声器阻抗负载时,放大器的阻尼因子值随频率变化。
在扬声器系统中,特定扬声器和特定放大器之间的阻尼因子的值描述了放大器在扬声器系统的谐振频率附近控制扬声器锥体的不规则运动的能力。它通常用于低频驱动器行为,尤其是在电动驱动器的情况下,电动驱动器使用磁电机产生移动隔膜的力。
扬声器膜片具有质量,其柔性悬架部件具有刚度。它们一起形成共振系统,并且机械锥共振可以由音频的电信号(例如脉冲)激励。但有音圈的驱动器也是一个电流发生器,因为它有一个线圈连接到锥体和悬架上,并且该线圈浸没在磁场中。对于线圈所做的每一个动作,它将产生一个电流,该电流将被任何电连接设备(如放大器)看到。事实上,放大器的输出电路将是“音圈电流发生器”上的主要电气负载。如果该负载具有低电阻,电流将更大,音圈将更强烈地被迫减速。高阻尼系数(需要放大器输出端的低输出阻抗)非常迅速地阻尼扬声器机械共振引起的不希望的锥形运动,相当于音圈运动的“制动器”(就像旋转发电机端子之间的短路将使其很难转动一样)。一般认为(虽然不是普遍认为)更严格地控制音圈运动是可取的,因为它被认为有助于提高声音质量。
放大器中的高阻尼因子有时被认为导致放大器对扬声器锥体的运动具有更大的控制,特别是在靠近单元机械共振的共振频率的低音区域。然而,任何特定频率下的阻尼因子都会变化,因为单元音圈是复杂阻抗,其值随频率变化。此外,每个音圈的电气特性将随温度变化;高功率水平将增加音圈温度,从而增加电阻。最后,在放大器和扬声器驱动器之间存在无源交叉(由相对较大的电感器、电容器和电阻器组成),并且还影响阻尼因子,同样以随频率变化的方式。
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