关于电子管功放与晶体管功放的比较
功放与音箱的匹配
功放与⾳箱的匹配功放与⾳箱的匹配在设计、安装⼀套⾳响系统时,不免遇到功放与⾳箱的配接问题。
在⾳⾊⽅⾯,会注意其搭配上是否冷暖相宜、软硬适中,最终使整套器材还原⾳⾊呈中性,这仅是从艺术⽅⾯考虑。
从技术⽅⾯考虑功放与⾳箱配接的要素有:⼀、功率匹配,⼆、功率储备量匹配,三、阻抗匹配,四、阻尼系数的匹配。
如果我们在配接时认识到上述四点,可使所⽤器材的性能得到充分的、最⼤的发挥。
扬声器系统要⾼质量的重放出各种⾳乐节⽬,那么根据⾳乐信号的属性,其峰值因⼦约为10-15dB从保证⾳质这个⾓度来说功放应在此动态范围内不发⽣任何限幅情况,即功放的最⼤输出功率应是扬声器额定功率的5—8倍,这样的功率配置⾳质虽然很好,但它的投资会很⼤,因此⼀般都会把这个功率配⽐定在1—2倍扬声器单元的额定功率。
1—2倍这个范围也许太空泛了,我们可以给⼤家⼀个较具体的经验。
1.在⼀些要求低⽽投资有限⼯程功放的功率起码相当于⾳箱的额定功率,但要⾮常注意保持声⾳不失真,过⼩的功率配置看起来不会损坏扬声器单元,其实不然,过⼩的功率极易发⽣过载削波,产⽣⼤量谐波,烧毁⾼⾳单元。
2.⼀般⼯程建议功放的功率是1.5倍,⽽低⾳部份最好超过1.5倍,这样才能获得⾜够的⼒量感。
3.要求极⾼的声地,例如录⾳室监听,⾳乐厅等,最理想是⾳箱功率的两倍匹,(这与国际电⼯委员会IEC制定的配接标准推荐值中的⼀种⽅案⼀致)。
选购上,建议您在购买的时候⼀定要多加⼩⼼,不要盲⽬地听店主的推荐和介绍,买这种东西绝对不可以⼼急。
最好之前楼主多去⼀些⾳响论坛先去具体了解些⾳响知识。
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讲到功放与⾳箱的匹配,说法有很多。
⽣产功放⼚商说,功放功率⼀定要⼤于⾳箱功率,这样功放有多余功率储备,声⾳会好听些;⾳箱⼚商说,⾳箱功率最好要⼤点,这样⾳箱能有较⼤承受功率,万⼀系统"回受",这样不⾄于损坏⾳箱。
胆机和石机
电子管功放俗称胆机,素以声音阴柔见长;晶体管功放俗称石机,则以阳刚著称。
晶体管机的长处在于大电流、宽频带、低频控制力、处理大场面时的分析力、层次感和明亮度要比电子管功放优越,但电子管机的高音较平滑,有足够的空气感,具有一种相当一部分人所喜欢的声染色,尽管声音细节和层次少了些,但那种柔和而稍带模糊的声音却是美丽的。
1、胆和石随着电子科技的发展,在晶体管器件的不断冲击下,生产电子管这种高成本器件的厂家越来越少,电子管器件成为稀有之物,即便不存在胆管绝迹的忧虑,现在胆机高昂的价格和难以承受的后期费用(高能耗、换胆费用)的确让普通音响爱好者却步,这也是导致其市场无法扩展的原因。
称为“石”的晶体管的诞生虽然要比电子管晚40多年,但它的发展却非常快。
在上个世纪70年代,晶体管已得到了飞速的发展,不论在稳定性和音质上都可以与胆机一比高低。
在技术指标上,晶体管机的失真远低于胆机,而且由于半导体器件生产的成本低、产量高,晶体管在价格上远低于电子管,更适合大工业化生产。
2、胆机的价格(1)机壳的造价现今,厚铝合金面板、镜面不锈钢机机身已成为中高档胆机的标配。
就国内知名的胆机生产厂家而言,其外观的生产工艺也达到了相当的水平,胆机的价格中自然包含了这些机壳的模具投资。
(2)电源变压器和输出变压器的造价输出变压器是决定胆机音质的关键所在。
输出变压器不同,音色肯定不同;没有优质的输出变压器,其它制作环节再好也没有意义。
因此,凡是有名的胆机厂家无不在输出变压器上下足成本。
(3)电器器件和胆管的价格随着晶体管生产的崛起,电子管的地位也被晶体管取代。
国内外生产电子管的厂家屈指可数。
现在胆机常用的电子管的来源主要有两个地方:一是上世纪五六十年代的存货,二是一些音响公司向电子管厂专门订货。
因此,奇货可居,一部胆机大大小小的管子的价格至少要占整机价格的二成以上。
3、石机相比胆机的优缺点:(1)电子管是一种工作在高电压、小电流状态下的电子器件,其输入阻抗较晶体管大得多,和多种信号源都能达到较佳的阻抗匹配,声音较为舒展自然;由于工作在数百伏的高压下,用它制作的功放具有电压动态范围大、不易产生削波失真、声场延伸性好的特点。
电子管肯定优于晶体管
(1) 电子管, 晶体管和集成电路: 我曾在一篇文章中读到一句话, 大意是”电子管并非一定优于晶体管, 而晶体管又并非一定优于集成电路”, 关于这个问题我觉得应该看站在什么角度, 考虑多少因素来定义谁优谁劣, 如果不考虑其他因素, 这种推断就没有意义. 我的观点是, 如果仅仅从纯技术的角度来考虑, 那么情况就很简单了, 电子管肯定优于晶体管, 而晶体管又肯定优于集成电路!我为什么要这样武断? 实际还是从个人所学的理论和多年实际的感受出发. 电子管的输入阻抗很高, 这样的条件就非常适合LC回路的耦合, 得到较高的信号增益; 同时电子管的固有的低噪音又可以大大改善信噪比, 其最终的效果就是收音机整体性能的提高. 而晶体管在这些方面的差距其实相当大, 那么为什么晶体管会极大地发展直至取代电子管呢? 这就转移了评价立场, 不得不考虑其他一些客观原因的存在了. 众所周知, 电子管的耗电量巨大, 产生的热量可观, 电子管的成本高昂, 标准寿命只有2000小时, 受到这些条件的限制, 如果采用100只电子管组成一架高级的收音机, 那么它的体积会象一间房屋, 热量会相当一个小型锅炉, 成本会耗空一位富翁的全部财产, 这样的收音机在性能上是无可比拟的, 但在实用方面却完全没有价值! 到目前为止, 我所知道的民用级收音机似乎仅有一个匈牙利的型号使用了17只电子管, 再多的我就没有听说过了.至于我为什么说集成电路不如晶体管分立器件呢? 大约也是同样的道理. 但是还有更加深入的原因, 我在以前的文章里也曾经提及. 晶体管收音机同样出于成本和体积的考虑, 尽量采用较少的晶体管来获取最大的效益. 这样做所带来的意外效果却是整机性能的提高, 这并不是设计者的本意. 为什么这样说, 比如, 在调幅波段, 对于普及型收音机来说应该设计一个60db增益的中放级(暂且不考虑AGC), 晶体管收音机可以设计两级中放, 每级增益30db, 使用两只三极管. 而在集成电路当中, 同样是60db的增益, 为了取得产品的一至性, 为了加入强大的AGC, 为了集成电路当中的单元晶体管较低的Hfe(放大倍数), 设计师经常会采用6-30只晶体管来组成中放级, 这些管子的单只增益很低, 但本底噪声却相同, 组合起来产生的噪音会超过分立件电路. 关于集成电路的其他问题我还会在下面详谈.(2) 一系列高Q值LC回路是优秀收音机的基本条件: 这就分为两个问题, 其一是高Q值的LC回路, 其二是把它精确地调整在谐振点上!在过去的年代里, 老一辈的科学家都付出了巨大的努力, 想方设法地提高LC回路的Q值, 因为那时他们已然认识到了这个问题, 知道它对收音机的性能有多么巨大的影响. Q值高的LC回路, 一但谐振在一个频率上, 它的两端电压就会成为一座山峰, 大大地超过天线感生电压; 而相反, Q值低的回路所形成的曲线就如面和软了的窝头, 蒸出来已经堆成了饼子, 不仅谐振电压较低, 而且选择频率的性能也大打折扣了. 这个问题看似简单, 但它却最终决定一架收音机的整机性能! 记得我给父亲的一位老朋友修理的”地球牌”10波段便携式收音机, 就是简单的CXA1191单片电路, 修好试机时简直吓了我一跳, 怎么这么个廉价机在短波段的接收能力竟然比索尼7600G高出一倍有余?! 索尼收到的弱台已经淹没在一片噪音里, 而地球牌却可以清晰稳定地接收? 差别之大简直不符和逻辑! 当我调整地球牌的天线回路电感时, 统调与否的效果非常明显, 高Q值的回路在精确的谐振点上会产生出人意料的增益和信噪比. 后来我所修理的许许多多牌号的现代数调机, 输入回路的调整所反映的效果迟钝, 没有明显的尖锐谐振点, 体现出回路太低的Q值或偏离谐振频率太远的效果. 分析起来这一点儿也不奇怪. 数调机采用的电感都属于现代的结构, 过小的屏蔽罩和单股导线降低了Q值, 为了简化起见, 其输出耦合没有使用抽头, 就把整个线圈并联在输入阻抗并不太高的放大电路上, 而且, 由于利用了变容二极管替代可变电容, 不仅这种器件本身的Q值就不高, 而且还加入了供应直流电压的电阻, 进一步降低了Q值, 最终的结果就是整个LC回路性能的变坏. 有经验的无线电爱好者阿里巴巴曾说过, 给数调机增加一级靠变容二极管调谐的高放级, 所产生的效益会被变容管自身的劣势给抵销掉! 这句话非常有道理!老一辈人努力在提高回路的Q值方面, 做出了不少有益的探索. 例如采用直径较大的线圈骨架, 用多股线替代单股线, 用镀银线替代漆包铜线, 用蜂房绕制替代平行绕制, 用双磁棒替代单磁棒, 用空气多连可变电容器替代介质可变电容器, 采用较低的抽头来匹配晶体三极管的输入阻抗, 等等很多行之有效的手段. 可惜的是, 现代的设计者总是过分相信高科技的力量, 妄想依靠先进的电子技术来以较低的成本取得较高的效益, 或者说靠科技来弥补行之简便, 成本低廉的设计所带来的弊端, 其结果只能造就出象7600G, 07那样的”优秀典型”收音机来. 我不能不承认, 这又是时代的一个悲哀!(3) 强大的AGC是先进收音机的必须? 几乎所有的评测者都具备这样的心理因素, 都认为AGC效果的优劣决定了一架收音机的档次高低. 可是有多少人曾经认真试验, 认真思考过AGC技术的优点与缺点? 我不能不遗憾地说, AGC是人们自作聪明的一个产物, 是自己欺骗自己的一套理论! AGC技术所带来的缺点要比它的优点还要突出, 那么人们是怎样认可它的呢? 有些事真真是怪事! 想当然早已是人们的一种习惯了.对于调幅波段的无线电信号来说, 它的远程传播全靠电离层的反射, 受电离层波动的影响, 它的衰落与增强完全是其自然属性, 距离越远这种波浪越显著, 衰落时可以使场强降低到零, 目前还没有一种技术能够解决这个衰落现象. AGC的作用无非是想利用存储起来的一部分增益, 使其自动跟随信号场强的变化来自动调节, 从而达到抵制变化, 趋于平和的作用. 从理论上看这种技术非常实际, 完全可行, 应该能够极大改善远距离电台的接收效果. 可惜的是人们没有想到AGC理论付带的弊端会给接收效果带来更加恶劣的影响. 其一, AGC的控制是自动发生的, 它随着接收信号的强弱而改变电路增益. 这样假如机器没有接收到信号, 电路的增益就会急剧上升, 带来的噪音会比有信号时大几倍, 几十倍, 使调谐间隙噪声恼人, 降低了调谐的乐趣; 其二, 增益的提高对接收效果其实没有丝毫的帮助! 谁能认同这个道理? 只有在信噪比不变的情况下来提高增益才会改善接收效果! 所以, 当电波信号衰落下去以后, 由于AGC的作用使收音机的音量下降不是太多, 但增加的噪音极大地恶化了可懂度, 这种作用实际等于零! 其三, 任何一种AGC电路都要影响到整个通道的性能, 使一些性能变坏, 这很容易理解. 例如降低三极管的偏流, 给输入端并联一个阻抗, 给放大器增加负反馈等等, 都会使电路失衡, 产生失真, 阻塞等问题; 其四, 正如我上面所述的那样, 为了产生强力的AGC作用, 不得不设计增益达到80-100db的中放级, 然后再用负反馈把增益压低到60db甚至50db, 这样的结果所产生的噪音那就不去管它了, 电路的效能也是比较低的. 退一步说, 即便可以设计一定裕量的AGC电路, 也应该同时设计一个启动电路, 让机器仅仅在收到电台以后再自动开启AGC, 而在调谐间隙自动关闭AGC, 这似乎还比较合理一点儿.如果生产商可以开发手动增益控制(MGC)和数字预置式增益控制(DGC), 我相信它们的效果必然会超过AGC控制.(4) 成本, 成本, 是现代社会的精随? 为什么三端陶瓷滤波器会得到如此迅猛的推广? 仅仅是因为它的带通曲线更理想吗? 还是它的体积更小? 其实都不是! 这种器件主要的特点就是低成本, 或者干脆说廉价更好! 三端滤波器固然具备比较理想的带通曲线, 固然体积小巧, 但是为什么不看到它的另一方面, 带来的副作用呢? 三极管RC放大器的增益是多少? 噪音是多大? 而由LC谐振回路作负载的放大器又怎样? 它们之间的差别有多大? 难道电子工程师就没有研究? 结果就很明显了, 用3级RC放大器, 总体增益大约还要低于两级LC放大器, 但前者的噪音却大得多了(电阻热噪音, 前级噪音的放大作用), 两者的耗电量会差多少? 使用三端滤波器的优越性还是在于成本低, 不需要调试(也可以看作生产成本), 因此它才被大量采用. 行家们可能也注意到了, 很多新型的收音机电路, 都已经取消了中放末级的选频回路, 连晶体滤波器也不用了, 设计师的意思还是以省钱为妙, 性能差点儿也没什么大不了, 反正就是民用机.以前我也与人辩论过, 关于二次变频的优劣, 其实也是同样的问题. 本来二次变频是个先进技术, 对抵御镜像的能力的加强不是其他技术可比的. 问题是我们是打算认认真真地搞二次变频还是搞名义上的, 简化了的, 牵强附会的二次变频? 这可就是个敏感的话题了! 我过去也研究过不少二次变频机电路, 也包括号称世界先进技术的索尼7600G, 07, 2001和77等, 我遗憾地发现, 几乎没有一个设计是真正意义的二次变频, 应该贴切地说(我以前就提到过的名词)叫做群频二次变频为好. 这很容易理解, 有些机型采用了一个固定频率的LC回路来作为一个频段的输入回路, 在一个窄带中, 除了一点谐振以外, 其他点的频率全都不谐振, 导致谐波的产生, 信号的失真和噪音的增加; 更近一步的, 干脆取消了所有的谐振回路, 就利用一组带通滤波器, 把一群信号直接引入混频级, 来个群频变频. 这样做的害处有多少分析起来也够复杂的了, 但没有输入回路的精确谐振选频的收音机不可能取得最佳效果那是肯定的.如此可见, 一个又一个的先进技术都被这样给滥用了, 其目的是减低收音机的生产成本, 按阿兄的话说是”以最低的代价取得同样的效果”, 如果站在经济的角度来考虑问题, 作为经营者来说自然会欣赏这样的理论. 收音机的设计和制造就是这样一步一步被败坏的, 现代的许多机型甚至都不如在七, 八十年代生产的十分高级的产品, 象根德500, 700, 以及一些松下, 夏普等机器.至于在元器件方面的问题那还用我来讲述吗? 劣质的波段开关, 电位器, 扬声器, 调谐机构, 电阻电容, 三极管, 集成块, 等等等等, 铺天盖地的廉价地摊机, 要价就25元, 你都不知道它的成本到底值几元, 想起来都可怕, 是搞事业还是赚大钱? 搞好了事业必然赚大钱, 但如果一味地想赚大钱, 那结果也必然适得其反!(5) 全波段的诱惑: 地球牌全波段收音机是进入大陆最早的多米段”高级”设计机型, 它的魅力一下子晕倒了一大批国内的收音机爱好者, 当时他们几乎人手一台”全波段”, 甚至相信它能接收到全世界各地的广播, 待到有时间仔细把玩儿时才发现, 原来所谓的”全波段”基本没什么用, 差不多每个波段的效果都够晦气的了, 除了两三个波段以外, 其余的波段基本上整天也收不到一个电台, 或者仅仅可以收到一些象蚊子一样的萧叫声而已. 这又回到了上面的话题, 开发商把虚荣的门面装饰在简陋的机器上, 哪里可能来得应有的效果? 一架被简化得要命的机器还搞什么全波段? 本标题的内容不是想再讨论简化的问题, 我想说的是关于短波波段的设计问题, 其实这非常困难, 是收音机设计的一个难点.首先, 还说全波段, 我不知道在其他地方, 起码在沈阳, 比较有效的波段其实仅仅在6-18MHZ范围内. 在四季的早晚时分, 5.8-9.7MHZ的频带内电台很集中, 有大量的国内电台, 日本, 朝鲜, 俄罗斯电台, 场强虽大, 但受到的干扰也最严重, 同频混台的现象也很重. 但不管怎样, 这个波段还是信息量丰富的. 在白天8:00-17:00时段, 11.7-18.1MHZ频段内存在很多英美国际广播电台, 也有加拿大, 澳洲, 法国, 德国, 印度, 阿拉伯等地区的电台, 英美台的场强大, 清晰度高, 很有收听价值. 白天在22MHZ米段也有少数电台, 但多与18MHZ米段重复. 至于6MHZ米段以下的频率, 几乎全是干扰了, 没法收听. 所以, 可以说, 设计所谓的全波段并无实际意义.其次, 你怎样设计高频电路? 设计分米段短波, 这是最好的立意, 因为频带只有600KHZ, 可以最大限度地提高统调的精确性, 使整机接收效果改善. 但是, 如果设计一级调谐高放, 算上本振回路, 你至少需要18只电感线圈(设计6个国际米段), 其体积, 成本, 调试难度, 都不好解决, 尤其是需要一大堆接点的波段开关, 使整机使用寿命大大缩短. 如果设计单一的6-18MHZ短波段, 在电路上可以最简化, 成本最低, 体积最小, 但是由于覆盖系数太大, 调谐的密度也会过大, 操作起来相当费力, 也由于除了两端的米段可以被做在统调点上, 其他米段都会处于非统调点上的原因, 使这些米段的灵敏度下降, 此外还有调谐稳定性的下降, 本振的电压不均度变坏, 等等其他不利因素. 因此我主张采取标准的4波段设计, 一个调频, 一个中波, 两个短波, 分别覆盖5.7-9.9MHZ, 11.5-18.2MHZ. 如此每个波段内包括3个国际米段, 并使他们刚好处于3个统调点上, 从而保证最佳接收性能. 关于德生机采用的短波灵敏度调节, 我认为是优秀的设计, 应该在爱好者收音机上安装两个这样的统调旋钮.关于短波段的锁频问题, 我认为必须加入, 并非可加可不加. 这种锁频不一定非需要数字锁相环电路, 只要一个不复杂的AFC电路就可以了, 采取自动控制或手动控制都是可以的. 对于调谐机构, 应该坚决取缔拉线系统, 改为耐久, 精密, 手感良好的无隙齿轮系统. 关于频率的指示, 采用机械方式已经没有丝毫优势了, 成熟的数字模块的电源消耗微乎其微, 又能增加时钟, 定时开关机等附加功能, 何乐而不为?。
功放-性能指标
功放-性能指标功放的主要性能指标有输出功率,频率响应,失真度,信噪比,输出阻抗,阻尼系数等。
输出功率:单位为W,由于各厂家的测量方法不一样,所以出现了一些名目不同的叫法。
例如额定输出功率,最大输出功率,音乐输出功率,峰值音乐输出功率。
音乐功率:是指输出失真度不超过规定值的条件下,功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。
峰值功率:是指在不失真条件下,将功放音量调至最大时,功放所能输出的最大音乐功率。
额定输出功率:当谐波失真度为10%时的平均输出功率。
也称做最大有用功率。
通常来说,峰值功率大于音乐功率,音乐功率大于额定功率,一般的讲峰值功率是额定功率的5--8倍。
频率响应:表示功放的频率范围,和频率范围内的不均匀度。
频响曲线的平直与否一般用分贝[db]表示。
家用HI-FI功放的频响一般为20Hz--20KHZ正负1db.这个范围越宽越好。
一些极品功放的频响已经做到0--100KHZ。
失真度:理想的功放应该是把输入的讯号放大后,毫无改变的忠实还原出来。
但是由于各种原因经功放放大后的信号与输入信号相比较,往往产生了不同程度的畸变,这个畸变就是失真。
用百分比表示,其数值越小越好。
HI-FI功放的总失真在0。
03%--0。
05%之间。
功放的失真有谐波失真,互调失真,交叉失真,削波失真,瞬态失真,瞬态互调失真等。
信噪比:是指信号电平与功放输出的各种噪声电平之比,用db表示,这个数值越大越好。
一般家用HI-FI功放的信噪比在60db以上。
输出阻抗:对扬声器所呈现的等效内阻,称做输出阻抗。
功放-故障维修HI-FI音响与AV放大器的常见故障有整机不工作、无声音输出、音轻、噪声大、失真、啸叫等。
下面介绍各种故障的检修思路与检修技巧。
整机不工作整机不工作的故障表现为通电后放大器无任何显示,各功能键均失效,也无任何声音,像未通电时一样。
检修时首先应检查电源电路。
可用万用表测量电源插头两端的直流电阻值(电源开关应接通),正常时应有数百欧姆的电阻值。
电子管,晶体管,三极管,场效应管,MOS以及CMOS的区别和联系
电子管,晶体管,三极管,场效应管,MOS以及CMOS的区别和联系
电子管:一种在气密性封闭容器中产生电流传导,利用电场对真空中的电子流的作用以获得信号放大或振荡的电子器件,常用于早期电子产品中。
晶体管(transistor):一种固体半导体器件,可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。
晶体管作为一种可变开关,基于输入的电压,控制流出的电流,因此晶体管可做为电流的开关,和一般机械开关(如Relay、switch)不同处在于晶体管是利用电讯号来控制,而且开关速度可以非常之快,在实验室中的切换速度可达100GHz以上。
电子管与晶体管代表了电子元器件发展过程中的两个阶段:电子管——晶体管——集成电路。
电子管可分为电子二极管,电子三极管等,晶体管也分为半导体二极管,半导体三极管等。
三极管:半导体三极管的简称,是一种电流控制型半导体器件,由多子和少子同时参与导电,也称双极型晶体管(BJT)或晶体三极管。
场效应管(FET):Field Effect Transistor,一种电压控制型半导体器件,由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。
MOS:场效应管的一种。
CMOS:互补金属氧化物半导体,是一种类似MOS管设计结构的多MOS结构组成的电路,是一种由无数电子元件组成的储存介质。
电子管功放(胆机)和晶体管功放对比
电子管功放(胆机)和晶体管功放对比“胆”机是电子管机在港台地区的俗称,素以声音阴柔见长,晶体管机则以阳刚著称。
晶体管机的长处在于大电流、宽频带,低频控制力、处理大场面时的分析力、层次感和明亮度等要比电子管机优越,但电子管机的高音较平滑,有足够的空气感,具有一种相当部分人所喜欢的声染色,尽管声音细节和层次少了些,但那种柔和而稍带模糊的声音却是美丽的。
晶体管放大器的谐波能量的分布,直至十次谐波以上几乎是相等的量,其高次谐波量减少极小。
电子管放大器的谐波能量的分布,则是二次谐波最强,三次谐波渐弱,四次谐波更弱,直至消失。
可见,电子管放大器引起的主要是偶数的二次谐波,这种谐波成份非常讨人喜欢,恰如添加了丰富的泛音,美化了声音,而晶体管放大器产生的谐波中,奇次谐波份量相当大,这就会引起听感的不适。
此外,当放大器处于过载状态,发生削波时,电子管的波形较和缓,而晶体管则是梯形的平顶状,造成声音严重恶化。
所以电子管放大器的音色一般比较甜美温暖,特别是中频段更是柔顺悦耳,这也是电子管放大器得以在70年代末东山再起,与晶体管放大器分庭抗礼的原因(当时,初期CD机的声音较冷硬,正需这种放大器作补偿)。
但是晶体管也能制成线性度很高的放大器,它具有极高的指标,而且功率场效应管的传输特性极似电子管,制成的放大器失真特性与电子管相似,效率则更高。
电子管的内阻大,晶体管的内阻极小,故电子管放大器的阻尼系数远比晶体管放大器低,对扬声器的控制能力不利。
此外,电子管放大器需用高压电源、效率低、热量大、抗震性差、体积大、成本高、瞬态反应慢、低频及高频上段较薄弱、寿命较短等都是它的致命弱点。
可见电子管虽有其特有优点,但它比晶体管优秀则是一种误解,更没有必要把它们对立起来。
电子管机和晶体管机孰优孰劣是个见仁见智的问题,它们各有所长,也各有所短。
发烧友入门必读——音响发烧基础知识
发烧友⼊门必读——⾳响发烧基础知识玩⾳响,⼴州俗称“发烧”,是件很有意思的活动。
“发烧友”分两种类型,⼀种是喜欢⾳乐,追求⾳乐的质量,故⽽追求⾼保真的⾳响器材;⼀种是纯粹追求⾳响的升级换代,陶醉在更换器材的满⾜感中,⾳乐反⽽变成了试⾦⽯。
虽然看起来后者有点“不务正业”,但娱乐嘛,喜欢就⾏,⽆可厚⾮。
不过在介绍⾳响的玩法之前,要有个声明,就是⾳响是⼀件很好玩的事情,所以很容易上瘾,⼀上瘾就控制不住⾃⼰掏钱为⾃⼰的系统升级换代,所以进⼊⾳响圈之前,要有思想准备,要的节制,量⼒⽽⾏,不然的话很容易变成败家⼦。
不过⾳乐不拒贫富,发烧不分贵贱,也不要以为要有很多钱才能玩⾳响。
这种以器材⾼低档来区分发烧⽔平的看法是没有⽔平的,真正的⾼⼿,能在有限的钱财下,把器材发挥到最⾼⽔准,聆听到⾳乐的真正含义。
所以⼴义来说,任何能重放出⾳乐的东西就是⾳响,就能发烧⼀番。
⽆论是⼀部⽤⽿机听的随⾝听,还是⼀对连在电脑上的⾳箱,都能玩出花样。
当然,我们所说的HIFI是有⼀定要求的。
HIFI是HIGHFIDELITY的缩写,中⽂叫⾼保真,是指尽量还原录⾳现场的过程。
也就是说,重播⾳乐时越能接近你在录⾳现场聆听到的效果,就越⾼保真,越HIFI。
(所以⽬前极为流⾏的像MP3之类的以牺牲⾳质来换取⾼压缩率的东东是很不HIFI的)。
那么,我们玩HIFI应该怎样开始呢?玩HIFI,⼀般必须有三个部分:⾳源、放⼤器、⾳箱。
⾳源⼀般是CD机,现在多数由DVD机⾝兼⾳源与影源两职,当然也可以是随⾝听,调谐器、DAT卡座;放⼤器也叫功放,⽤来放⼤由⾳源输出的讯号,推动⾳箱;⾳箱则负责发出声⾳。
⾳源⽤讯号线连接到功放上,功放则由⾳箱线连结到⾳箱。
有些⼚家为了某部分市场,有时也出⼀些变种,例如把DVD机与功放做到⼀起,也有把功放做到⾳箱⾥⾯,如许多电脑⾳箱就是这个样⼦的。
所以,当⼊门者要玩⾳响时,可先因地制宜看看⾃⼰现有什么器材,⽐如⾃⼰家⾥已有⼀套组装机的,可以再加⼀只CD机或DVD机,有⼀部很不错的CD机随⾝听的,也可先买⼀部功放与⾳箱先听听效果,然后再决定怎样升级。
电子管和晶体管放大器声音表现的差异性分析
电子管和晶体管放大器声音表现的差异性分析张吕彦【摘要】电子管放大器和晶体管放大器是目前比较流行的音频放大器,由于这两种放大器的声音表现不同,因此在音频领域存在长达数十年的争议.通过对电子管、晶体管等主要元器件及其所组成的音频放大器的性能进行对比分析、测试,讨论了这两种放大器声音表现差异性的本质和原因.对于音频领域的工程技术人员在音频放大器的设计、用户对放大器的合理使用等方面,具有一定的指导意义.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2012(036)002【总页数】4页(P33-36)【关键词】电子管;晶体管;音频放大器【作者】张吕彦【作者单位】江门职业技术学院,广东江门529090【正文语种】中文【中图分类】TN722.71 引言在二十世纪五六十年代,音频放大器基本采用电子管放大元件,七八十年代出现晶体管和集成电路,几乎所有的音频放大器采用晶体管和集成电路,因为当时大多数电子管放大器电声指标低、效率低、能耗大,晶体管和集成电路放大器较之有明显优势,电子管处于淘汰的边缘。
从20世纪90年代开始,电子管放大器重新进入音响领域,出现晶体管和电子管放大器共存的局面;根据哲学原理,存在就是合理,电子管放大器必然有其优势,才能在科技高度发展的今天还可在音响市场上占据一席之地。
音频领域工程技术人员、音响爱好者,针对这两种不同类型、声音表现不同风格的放大器,展开了长达数十年的争议。
笔者对电子管和晶体管放大电路及主要元器件进行了分析及测试,并讨论了这两种放大器声音表现的差异性。
2 电子管和晶体管放大器电路、性能比较2.1 电路比较图1是电子管单端甲类放大器[1],6n1是电压放大级、6p3p是功率放大级,级间采用阻容耦合方式;工作在高电压、小电流状态,6n1的输入阻抗高,对前级影响很小,更好地保证了前级电路工作的稳定性;6p3p的输出阻抗高,负载能力差,在作功率输出时,要使用变压器进行阻抗变换,使成本上升。
图2是无大环路负反馈功率放大器[2],其中,V1~V4是双差分输入级,V5~V6是电压推动级,V9~V10是功率放大级,级间采用直接耦合方式,工作在低电压、大电流状态;而晶体管的输入阻抗低,对前级有一定的影响,但可通过引入电流负反馈来提高输入阻抗,减少对前级的影响;晶体管功放的输出级基本采用射极输出器方式,输出阻抗很低,可直接驱动8 Ω以下的低阻抗扬声器。
音频功放知识
音频功放知识作者: 杨振荣2006年7月10日音频功率放大器,简称功放。
它的作用是将音源(如DVD机、CD 机、TAPE机等等)输出的微弱的音频信号放大,并且能产生足够的功率去推动扬声器发声。
按当前音响消费的需求,民用功放已基本定型为两大类,即纯音乐功放和家庭影院AV功放。
1、纯音乐功放(简称纯功放)纯功放在设计上强调最低的信号失真,忠实地表现出音乐的场面、细节和演奏、录制的技巧以满足人们对音乐的最佳欣赏要求,这就是人们常说的HI-FI(高保真)。
纯功放一般设计两个声道,它只对音源送来的L、R声道进行放大。
因为它功能单一所以在电路设计上讲究简洁而在元件的用料上讲究“发烧”,毫不吝啬。
纯音乐功放品质的高低并不完全由它的技术指标所决定,不能简单地看它标注的功率多少高,频响多么宽,失真多么低,而应该特别注重其设计生产工艺和音乐的解晰力。
比如技术指标并不太高的胆机就要比很多晶体管功放声音好听。
2、AV功放即视听系统中使用的放大器,用于家庭影院视听系统中。
一般来说AV功放包括功放部分和信号处理部分。
其功放部分原理上与传统功放没有什么区别,只不过增加了几个声道。
AV功放一般具有前置、中置、环绕等4~7个声道功率输出,AV功放中有些是不带解码的(主要是些国产品牌)只是增加了几个声道的功放,这种功放就需要DVD音源来支持,也就是说DVD必须带5.1声道解码输出的。
真正意义上的AV功放应该带有AC-3解码器(杜比定向数字环绕解码器)或DTS解码器、杜比定向逻辑环绕解码器、DSP数码声场处理、THX处理系统等等。
还具有多种音频输入输出接口,如同轴、光纤等接口。
一台高品质的AV功放首先应该在影视节目的信号处理上有较好的声场还原,声道隔离度要高,声音的移动性要明显,全频段的细节丰富,观看影片时有身临其境的感觉。
其次在功放部分的音质表现上,尤其是主声道的音质要求尽量接近较好的纯音乐功放。
3、功放的分类功放一般分为合并功放和前、后级功放,合并功放就是把前级和后级集于一个机箱内的机器。
数字功放,晶体管功放电子管甲类功放的谐波失真对比
TI3116数字功放,晶体管1969甲类功放甲类功放,,300B 电子管甲类功放的谐波失真对比我在网上论坛找了一些关于偶次谐波的解析。
理解完这以下信息点。
再看测试报告,就能理解为什么甲类电子管功放的声音要比晶体管的好听,而数字功放的声音最差。
看过钢琴调音的都知道钢琴是等音高键盘琴,即每个音的音高固定.使用时间长后,可能琴弦有松动,声音要发生变化,所以每半年要校一次琴。
如何校呢?琴师用一标准音叉,即660HZ 的音叉与“A 音”进行共振,就是首先用音叉调准A 音,作为基音。
然后用这个A 音来调上一个八度或下一个八度的A 音。
两者之间的频率就是1320HZ 或330的关系。
即偶次谐波。
琴师只用耳朵来听二个音是否一致和好听,来判断上下八度是否调准了。
通过反复AB 对两个音,只要有杂音,则没准;声音醇和、清晰则准了。
然后再找出两个八度中的12平均律,作为一组基音,以此类推调准钢琴上的88个琴键。
所以调琴全靠听力,当听出最好的音后,就是偶次谐波。
当弹琴时,如果弹错半个音,也会觉得难听,因为它与原音比,声音频率不是2倍关系音乐里,把基波的频率看成一个音符的话,其偶次谐波恰恰是基波的一个八度音,懂音乐的朋友会知道,一个音与其高八度(只能是高八度)的音在一起发出时的感觉,那是一种和谐,自然美妙。
以下测试报告中,选择了市面上最有代表性的三台功放。
三台对比机的频响,信噪比,输出功率指标相近。
对比FFT (谐波失真)性能。
输入基频为1Khz ,报告可以看出,数字功放没有2次谐波失真,反而奇数谐波一大串,而晶体管1969甲类功放的2次谐波为-74dbV ,没有奇数谐波,再看300B 电子管甲类功放,2次谐波为-48dbV ,3次奇数谐波仅有一点点,奇数谐波几乎可以忽略,300B 的2次谐波比1969高出26dbV ,3dbV 为一倍,整整高出8倍多的2次谐波。
这就可以解析为什么电子管听人声时特别的温暖,乐器声表现特别的悦耳。
电子管功放电路
电子管功放电路简介电子管功放电路是一种常见的放大器电路,广泛应用于音频播放、语音和音乐录制、电视和广播设备等领域。
与晶体管功放电路相比,电子管功放电路具有独特的音质和特点,因此在某些领域仍然备受青睐。
本文将介绍电子管功放电路的基本原理、电路结构和相关注意事项。
基本原理电子管功放电路利用电子管的放大特性来放大输入信号,并将其输出到负载上。
常见的电子管包括三极管、四极管、五极管等。
电子管功放电路的基本原理是通过不同的电压和电流来调节电子管的工作状态,从而实现信号放大。
电子管具有线性特性,能够放大原始信号的幅度,而不会失真。
此外,电子管功放电路的输出阻抗比较高,能够驱动各种负载。
电路结构电子管功放电路的基本结构包括输入阶段、驱动阶段和输出阶段。
输入阶段输入阶段负责将输入信号传递给电子管。
常见的输入阶段电路包括耦合电容、偏置电阻和电压放大器等。
耦合电容用于隔离直流偏置和交流信号,确保输入信号的稳定性。
偏置电阻用于设置电子管的静态工作点,使其处于合适的工作状态。
电压放大器用于放大输入信号的电压,增加输入信号的幅度。
驱动阶段驱动阶段负责将放大的信号传递给输出阶段。
驱动阶段的电路通常由阻抗匹配器和相位调整器组成。
阻抗匹配器用于将输入阶段的高阻抗信号转换为低阻抗信号,以便更好地驱动输出阶段。
相位调整器用于调整信号的相位,以确保输出信号的准确性和稳定性。
输出阶段输出阶段负责将放大的信号传递给负载。
输出阶段通常由输出变压器或输出电容组成。
输出变压器用于隔离电子管和负载间的直流偏置,并将放大的信号传递到负载上。
输出电容用于隔离直流偏置,并允许交流信号通过。
注意事项在设计和搭建电子管功放电路时,需要注意以下几点:1.选择合适的电子管:不同类型的电子管具有不同的放大特性和特点。
根据需求选择合适的电子管,并遵循其规格和参数。
2.合理设置偏置电阻:偏置电阻的设置对于电子管的工作状态和输出特性非常重要。
确保偏置电阻设置正确,以避免电子管过热和失真等问题。
各类功率放大器的共性与差异
就当今市面上流行的功率放大器而言,从电路形式来分,功放可分为甲类功放和甲乙类功放;从用途来分:功放可分为Hi-Fi功放和AV(家庭影院)功放;从结构来分,功放可分为合并式和前后级分体式;从元器件来分,功放可分为电子管功放、晶体管功放、集成电路功放。不同类型的功放其音色、特点、品位、用途均不尽相同。电子管功放:(俗语胆机),它是音响业界最古老而又经久不衰的长青树,其显著的优点是声音甜美柔和、自然关切,尤其动态范围之大,线性之好,绝非其他器件所能轻意替代。由于电子管是电压控制放大器件,其失真成分绝大多数均为偶次失真,这在音乐表现上刚好是倍频程谐音,故而即使用仪器实测谐波失真较大(一般为0.3%),听起来非但没有生硬刺耳的失真感,反而有一种黄玫瑰般温柔厚实、甜腻动人的韵味,特别适合于播放田园诗般舒缓优雅的古典乐和中国民乐。尤其在表现如(高山流水)、“渔舟唱晚”,“胡笳十八拍” 、“平沙落雁”等古筝古琴的空灵、通透、饱满、飘逸上,确有一种超凡脱俗、纤尘不染,甚至靓到不食人间烟火而返朴归真的感觉。随着现代科技的进步,电子管(特别是一些老牌子电子管厂如长沙曙光、北京、PHILIPS以及前苏联生产的优质名管)的寿命得以数倍延长,更使得听厌了冷硬、干涩的数码的老一辈发烧友对电子管那种久违了的甜润柔美倍加怀念。加上众多生产厂家的因势利导、推波助澜,终于使这个已有大半个世纪生命的耄耋老人重振五十年代的赫赫声威!然而电子管功放也确有几个难以克服的束缚,从而造成频率范围窄小、失真较大、信噪比欠佳,再就是输出内阻大、阻尼系数较小、瞬态特性差,而且易碎,寿命短等等。晶体管功放:与电子管功放相比,晶体管功放具有更高的可靠性和更长久的耐用性。由于末级采用严格对称的OCL互补推挽电路,进一步减少了因输出变压器而引起的种种噪声干扰、频响缺陷和谐波失真,从而令晶体管功放有极宽的频率响应(低频放大可直到直流信号,高频可延伸至听域极限)和极高的保真度(总谐波失真可轻易达到0.001%),阻尼系数非常高,瞬态响应也较电子管功放优秀得多。声音清脆开扬,极具穿透力且力度十足。特别音乐的背景噪声音宁静达到鬼寂无声的至高境界。一般而言,晶体管音色较电子管硬朗、冲劲十足,最适合于人声、重金属打击乐、现代摇滚乐、迪斯科舞曲以及大动态的重播。为了进一步完善晶体管功放的音色与实际听感,许多Hi-Fi厂家不惜血本在晶体管功放电路与器件上绞尽脑汁:用胆石混血电路、VMOS FET金封场效应功放管、五色环精密金属膜电阻、音响专用名牌电解、丙稀CBB、MKP专用电容对其加以改良升级等,终于使晶体管功放的音色脱胎换骨已非常接近电子管功放的音色韵味,国外名牌晶体管功放不乏这方面的实例。即使国产精品如美之声的21世纪100SE、新德克XA8800/3200、八达飘韵PS-5/NO .2等Hi-Fi功放均是以前胆后石,前级小信号电压放大采用电子管甲类工作状态输出,后级则采用多级MOS FET场效应管作功率输出。电路用料更是极为讲究,从而令这几款功放的音色既具有电子管放的温润甜美,又具有晶体管功放的潇洒凌励的大动态和爆棚力,无论中频饱满度、低频力度和高频解析力、音场、定位都绝对“一级棒”,实际听感更是音色靓丽而柔和,妙不可言! 就一般中低价位的功放而言,电子管功放的音色的确比晶体管功放的音色要柔顺耐听得多,特别是中频部分的空气感和温润甜美,绝非普通晶体管功放所能匹敌。但在高档机方面就不尽然了,许多Hi-end级晶体管旗舰产品如美国的麦克.莱文森(Mark Levimson)的NO.300、Krell(克莱尔)KSA-200、jeff Rowland(杰夫.罗兰)的Model-9、日本的Accuphase(金嗓子)A-100、Onkyo(安桥)的P-388F/M588F以及丹麦的GRYPHON(贵丰)等等巨无霸晶体管密度和重量感、最大不失真输出功率等方面都比电子管功放好出很多。特别是声音的速度、瞬态、力度、低频控制力、爆棚等诸方面绝对强过同价位电子管功放数倍以上。 此外,电子管属于易耗元件,寿命虽因现代科技进步而一延再延,但目前也不过3-5千小时而已,与晶体管的5万小时相比可谓短也!换言之:无论购买时音质如何如何了不起,3-5年后也必须更换电子管。而换用不同厂家的同类型电子管不可避免地会导致声音及功放指标的改变,这就需要一定的调音经验和技能技巧。需要强调的是:真正的Hi-Fi的电子管功放其身价绝不会低。所以究竟选择晶体管还是电子管功放应根据自己的偏爱并视其实际使用情况而定,切不可人云亦云,盲目跟时。特别是您对电子管器件比较陌生,毫无更换经验或者难买到适合更换的元器件时,那我建议您还是选购寿命相对较长、故障率低、且易保养的晶体管功率放大器为妥。 至于集成电路功放,其特点就是电路简洁清爽,尤其外围电路也可以做到非常简单,电路的一致性较好、信噪比高。各种保护如过流过热过载保护一应俱全,因而具有不错的可靠性,最适合于工厂规模化流水生产。但该类功放总体听感特别是音质及声道隔离度等明显不如上述各分离元件功放,最大功率输出也因集成块本身条件(如受限于内部最大电流损耗,发热量大)而不可能做得很大。由于功放模块的高度集成密封(俗称傻瓜功放模块),无法像调试分离元件功放那样对其音色进行精确校正。故目前该类功放仅限于小型音响、手提音响、汽车音响及组合音响,基本上可划为低档大路货范畴,其最大的优点就是价廉。合并式功放与分体式功放:就目前市面上流行的双声道Hi-Fi放大器而言,从结构上可分为合并式功放和前后级分体式功放两种。合并式功放就是担任小信号电压放大和音量音调调控的前级电路和担任电流放大的后级功放组合装配在一个机箱当中。其目的主要是为了降低生产成本,减少使用空间,方便器材间的配搭,售价也比较温柔些。考虑到功率放大时功放内部将产生较大的热量,肯定会对前级的小信号放大电路产生影响,故对于各项指标及听感要求较高的Hi-Fi发烧功放,设计师为了保证其音质、性能、指标尽可能达到极限,防止后级电路前级电路的各种不良串扰,干脆将前级电路和后级功放一分为二,分别装在不同的机箱中,从而形成了前后级分体式功率放大器。一般而言,分体式前后级功放的性能普遍优于合并机。但前提条件是前后级分体功放本身的品质要够档次。如果该功放的质素本来就比较低劣,根本达不到分体机的水平,却又要将它强行设计成前后级分体式,只能怀疑是厂家出于某种商业目的。就像以往很多点缀入时、富丽堂皇的日本套装组合音响也有故意将其搞成分体式前后级的,但这些“银样腊枪头”般的音响其音质早已为广大发烧友所不齿。因此切莫一味认为分体机就一定合并机强。只有真正资格的名牌Hi-end、Hi-Fi级功放,才能将分体式功放的自身优势展露无余。 而对于一般的中低档产品,合并式功放并不比分体机差,譬如大名鼎鼎的Musical Fidelity(音乐传真)A1-S、好评如潮的日本金嗓子E-305V、Arcam(雅骏)ALPHA9、Audio LAB(烈霸)8000B、Marantz(马兰士)PM80,以及国产精品如新德克XA6800、八达DC-21AK、声雅SV-122、永真80ASE、斯巴克Mode1765A等等均是合并机中价廉物美的翘楚。更有一些音质出众、性能完美的Hi-end级合并式功放,如柯颂K9、新德克XA6800SE、21世纪A100SE等,无论工艺还是内部电路及用料等方面都大大超过许多中价位(或同价位)的分体式功放。关于四类功放和甲乙类功放:甲类功放是功放家庭中最古老的重要成员之一。由于处于甲类工作状态的功放管工作电流选得较高,一般每管均在数百毫安至1安培以上,因而无论有无音频信号输出,晶体管内均有较大的电流流过。而且工作电流还不随音乐信号而变化,其中有用的音频信号仅为20%左右,其余80%的无用功率都将通过巨型散热器将热能散发出去。故甲类功放不仅非常耗电,且效率特低,譬如一台实际输出功率达100W的甲类功放,起码要有500W换为热能,并依赖于导热良好、面积足够大的散热器散发到空间。故散热器就得用大量导热良好的铝、铜等金属来铸造。这一安全举措必然造成甲类功放成本居高不下,机身笨重、体积也绝不会小。甲类功缺点虽多,但多年来却一直以失真最小(无交越失真和开关失真)、保真度高、音色最具“胆”味著称。那种自然贴切、原计原味的无穷魅力极大地吸引着无数追求完美音质的发烧一族,是迄今为止音响业界大多数同仁一致公认的最吸引人的音质。因而被某些资深发烧友捧为放大器发展史上“永恒的经典”之作。 为克服甲类功放效率过低的缺陷,设计师有意调低末级功放的工作电流,使功放在有音频信号渡过时有较大音频电流输出,没有音频信号时则工作在电流很小(一般仅几十Ma,采用的甲乙类电路)。从理论上讲:甲乙类功放的确是存在极少量的开关失真和交越失真,保真度也因此略逊于甲类,但无太明显差距,而其最大的优点却是效率高达80%左右,因而输出功率可以做得很大。相信随着电子元器件质素的进一步提高,特别是音频功率管特征频率已达到60兆赫,工作在甲乙类状态下,虽然开关动作依旧,但实测结果表明,在声频范围内其开关过程所引发的谐波成分已低于放大器的本底噪声,以至于人耳根本就无法听出来。因此,只要在甲乙类功放的音质还是可以达到极高的水平的。国产精品中上海的甲乙类名机柯颂K9就是这方面最具说服力的佐证。 最后谈谈AV功放:AV功放又称为家庭影院控制中心,从字面意思理解:A即Audio,音频也,V即Video,视频也。AV功放其实就是带有音视频控制及放大功能的功放。目前广为流行的AV功放大多具有前置双主声道、中置声道、环绕双声道及超低频线路输出共5.1个声道和众多的音视频输入输出接口。可直接接驳带杜比AC-3或DTS解码的DVD组成完美的家庭视听系统。更高级的AV功放往往还带有效果更好一些的DTS和AC-3及杜比定向逻辑解码器、DSP数码声场处理器、AM/FM数字调谐收音头、多组S-VIDEO端子,是目前组建家庭影院必须且非常方便的AV控制中心。一般而言,AV功放更注意多种控制功能和安全系统的开发,技术含量比普通Hi-Fi功放高出很多。但因成本所致,同价位情况下,音质音色绝对比不上纯功放妩媚动听。日本在AV功放的制造上很有心得,许多口碑不错的世界名牌如天龙、安桥、索尼、马兰士、雅马哈,均是产于日本。这些产品不仅造型精美,令人过目难忘,更兼功能齐全,音质也非常接近中档Hi-Fi功放的水平。
电子管功放与晶体管功放的比照
电子管功放与晶体管功放的比照作业特征电路构造晶体管拓展器是在低电压大电流下作业,功放级的作业电压在几十伏以内,而电流达几安或数十安。
电路方案上多选用直耦式(OCL、BTL等)无输出变压器电路,输出功率能够做得很大,可达数百瓦,各项电功用都做得很高。
电子管拓展器是在高电压、低电流状况下作业。
末极功放管的屏极电压可抵达400-500V乃至上千伏,而流过电子管的电流仅几十毫安至几百毫安。
输入动态方案大,改换速率快。
电子管拓展器大多是选用分立元件、手艺搭线、焊接,功率低,本钱高。
而晶体拓展器多是选用晶体管和集成电路相联络办法,广泛运用打印电路板,功率高,焊接质量安稳,电功用政策高。
功率贮藏与抗过载才华高保真拓展器动态方案应做到120dB,这么才华满意动态从纤细到高潮高峰的需求,拓展器输出不削波,因此拓展器要有满意的功率贮藏量。
假定音频电压的动态方案为3:1,因功率与电压平方成正比,所以其功率动态方案即为9:1。
也即是说功率为90W的功放,要抵达高保真放音只能开到10W。
因此,晶体管拓展器需求有很大的功率贮藏,才不会呈现过载失真,一旦过载,其失真简直成笔直线上升,严峻时能损坏晶体管。
电子管拓展器抗过载才华远比晶体管拓展器强。
如发作过载,其音乐信号巅峰仅仅变得比正常波形滑,动态听不出有多大程度的变坏。
而对晶体管拓展器来说,此刻将呈现削波,音质显着变坏。
开环政策与瞬态特性电子管功放的开环政策优于晶体管,不需加深度的负反响,不加相位抵偿电容也能安稳地作业,因此其动态政策优于晶体管功放。
晶体管功放的开环增益量(未加负反响前的增益量)一般很大,它的优秀的电声政策,是依托加了很许多的负反响来抵达的,为了按捺寄生振荡,晶体管功放中又常常选用滞后抵偿,这就带来了显着的瞬态互调畸变,严峻地影响音质。
功率、寿数与本钱电子管拓展器在分量、功率、寿数方面比晶体管拓展器不占优势。
电子管寿数较低,运用一两千小时后某些技术政策显着降低。
电子管和晶体管区别
相信现在每个家庭都少了几件电子设备,在这些电子设备中也少不了一些必要的零件,其中电子管就是众多零件中的一种,而随着时代以及科技的进步电子管也在不断的发展中,也是受到了众多消费者青睐。
而电子管和晶体管这些都是我们生活中经常用到的元件,而且它们的外观极为相似,功能也比较的相近。
那么电子管和晶体管究竟有什么区别呢?赶紧跟着小编一起来了解一下。
一、什么是电子管?所谓的电子管其实就是一种信号的放大器,一般会被用在密封的玻璃管内,它可以利用电场对真空中的控制栅对电子调制器发出信号,它能够使音响等器材保持一定的音质,从而扩大音频的功率。
而电子管的种类其实也有着很多种,不同种类的电子管它的功能也是不一样的,但是电子管的体积大,功耗一般都会比较的高,因此在正常情况下它的寿命会比较的短,现在已经被新的产品逐渐的代替了,不过在大功率的无线设备中仍然有着非常重要的作用。
二、什么是晶体管?晶体管其实就是一种固体半导体器件,晶体管作为一种可以变化电流的开关,可以基于输入电压的控制输出电流。
集栓波、整流、放大、开关、稳压以及信号调制等多种功能于一身,而它与普通的机械开关有所不同的是晶体管是利用电讯中与来控制自身的开启工作,开关速度也是非常的快。
三、电子管和晶体管的区别有哪些?1、电子管放大器的工作条件是高电压以及低电流,它的电压值一般会很高可以达到500伏,而电流值相对来说却很低。
而晶体管放大器的工作条件是同时存在的低电压以及大电流,它的功效电压不能超过一定的数值,而电流数值可以达到数十安。
而晶体管的电路结构是直藕式的设计,没有变压器电路的输出设计。
因此它们的工作特点和电路结构是有一定区别的。
2、电子管功效的声音音质要比昌体管功效的声音音质要优越的多,一般晶体管所发出的声音听起来会感觉非常生硬,尤其是低频时没有柔和的感觉,高频以及中频却会感到非常的刺耳,电子管功效的声音音质听起来则会柔和许多,也非常的动听,所使得的电子管功效所播放的声音不管是高频还是低频的声音都会比较动听,也十分清晰。
功放的种类和特点
功放的种类和特点功率放大器简称功放,它可以说是各类音响器材中最大的一个家族了。
其品牌、型号之多,实在举不胜举。
虽然都称为功放,但以其主要用途来说,功放可以分做两个主要类别,这就是专用功放与民用功放。
在体育馆场、影剧场、歌舞厅、会议厅、公共场所扩声,以及录音监听等处所使用的功放,一般说在其技术参数上往往会有一些独特的要求,这类功放通常称之为专用功放或是专业功放。
而用于家庭的Hi-Fi音乐欣赏,AV系统放音,以及卡拉OK娱乐的功放,通常我们称为民用功放或是家用功放。
专用功放与民用功放尽管在一些特性参数上有所差别,但也很难说有一条泾渭分明的界线,比如用于音乐录音监听的功放很可能就是一台可用于家庭Hi-Fi甚至是Hi-end功放。
Hi-Fi功放与AV功放Hi-Fi功放与AV功放是目前家用功放中的两个主要类别。
这两类功放用于不同的用途,设计的侧重也不相同。
Hi-Fi功放用于欣赏音乐,使用者追求的是尽可能的“原汁原味”。
而AV功放的使用者追求的是与画面相配合的“现场”效果,甚至是夸张了的“现场”效果。
这两类功放不太好直接比较孰优孰劣,比如价位同为三千多元的Hi-Fi功放与AV功放,Hi-Fi功放的成本投入只在两个声道上,而AV功放的成本投入则要兼顾5—6个声道,还要具有一定的效果处理功能。
如果仅看其两个主声道的投入,肯定低于Hi-Fi功放两个声道的投入。
其放音效果的差异是显而易见的。
但是无论是Hi-Fi功放还是AV功放,都有高档精品型与超值普及型之分,比如天龙的AVC-A1型AV功放,当其用于音乐放音时,其音效不会比一台四、五千元的Hi-Fi功放逊色。
一般来说,很难能有一台可以对Hi-Fi、AV全兼容的AV功放,AV功放兼顾Hi-Fi音乐欣赏是有条件的,这一条件就是使用者欣赏音乐时的要求与标准,如果使用者仅是用来欣赏一些休闲音乐,或是只要求能够听到乐曲的旋律,AV功放是比较容易满足的,但是要是对音乐欣赏有较高的要求,一般的AV功放就难于满足了。
电子管与晶体管原理:电流控制的放大器
电子管与晶体管原理:电流控制的放大器
电子管(真空管)和晶体管是两种电子元件,都被用作电流控制的放大器。
以下是它们的基本原理和一些比较:
1. 电子管原理:
真空管结构:电子管是由玻璃或金属封装的真空容器,内部包含阴极、阳极和一个或多个网格。
阴极发射电子,通过加在网格上的电压来控制电子流的强弱,最终在阳极产生电流放大。
放大机制:控制网格电压可以调节阴极发射的电子流,使其与阳极电流之间产生线性关系。
这种调节过程使得输入信号可以在输出端产生放大效果。
放大倍数:电子管的放大倍数较大,适用于音频和射频放大等应用。
2. 晶体管原理:
半导体材料:晶体管是由半导体材料构成的,通常是硅或锗。
它包括三个层,分别是发射极、基极和集电极。
PN结:晶体管中的基极和发射极之间形成PN结,通过在基极加入电流,可以改变PN结的电荷分布。
放大机制:通过在基极加入小电流,控制从发射极到集电极的电流,实现对输出电流的调控,从而实现信号的放大。
放大倍数:晶体管的放大倍数相对较小,但由于其小体积、低功耗和易集成等优势,广泛用于电子设备的制造。
3. 比较:
功耗和尺寸:晶体管通常比电子管更小巧且功耗更低。
耐用性:晶体管更耐用,寿命更长,而电子管容易受到机械冲击和振动的影响。
工作电压:晶体管的工作电压通常较低,而电子管需要较高的电压。
速度:晶体管响应速度更快,适用于高频应用。
总体而言,虽然电子管在一些特定应用中仍然存在,但由于晶体管具有更多优势,现代电子设备通常采用晶体管技术。
以下谈谈关于电子管功放的一些误区
以下谈谈关于电子管功放的一些误区关于电子管功放的几个误区电子管功放是功放家族中历史最悠久的功放,是功放中的老大哥。
60年代以前,是电子管功放的一统天下。
从60年代到80年代,是晶体管功放飞速发展的年代。
到了80年代中期,电子管功放的数量已经很少了。
从80年代末期开始,电子管功放又有些抬头,但仍然成不了主流功放。
为什么在晶体管功放日益进步与完善的今天,电子管功放仍有它的一席之地?主要原因有:一是电子管功放有其温暖、甜润的音色,重播音乐时比较耐听、不刺耳;二是由于一些商业性的过份地宣传。
以下谈谈关于电子管功放的一些误区。
(1) 电子管的音色温暖、甜美常听见有人说,要想得到柔和、甜美的重播音色,就必须使用电子管功放。
还特意把这种甜美的音色称其为“胆味十足”。
其实以上的说法并不准确。
电子管功放的“甜”,最主要的原因是甜在了输出变压器上。
所以,“胆味十足”的准确说法应该是“T味十足”(T是英文变压器的字头)。
为什么输出变压器能使电子管功放的重播音色变甜、变暖,其原因主要有:由于变压器铁芯的磁滞作用,导致了电子管功放的瞬态特性有所下降,使得有些细微的、爆发特性很强的、并不十分谐和的细节被吃掉了,得不到充分地反映。
所以电子管功放在重播某些原本细节过于丰富而又稍欠甜美的录音制品时,起到了甜化、美化的作用。
但在播放原本就有些偏甜、偏暖的音乐制品时,就会有些发肉、发慢。
电子管功放的音色甜而暖的另一个原因,是由于输出变压器的频响特性引起的。
在普通的晶体管功放中,由于没有输出变压器的制约,所以它们的频响在20Hz~20kHz的范围内,基本上可以作到平直(图7a)。
高档的晶体管功放的频响已可作到从直流到1MHz的范围。
在普通电子管功放中,由于输出变压器自身电感、电容、材料、材质、结构等等的制约,很难把频响曲线作平真(图7b)。
既便是高档的电子管功放,其测试曲线平直了之后,在实际上的半功率使用中,频响曲线的劣化相对也比较严重。
为什么电子管功放标称功率不大,推力却很大很足?
为什么电子管功放标称功率不大,推力却很大很足?
首先电子管扩音机一般都要用输出变压器,是感抗输出,扬声器又是一感抗负载。
这就决定了它的功率因素接近一。
传输效率非常高,如5Ow以的功率可9o%以上都传给了扬声器。
如果上百W功放效率更可高达95%以上。
但用低阻抗的电子管做成无变压器的功放效率就很低了,基本与晶体功放的输出特性一样,推力也比晶体管功放好不到那里!所以负载特性很重要!而且输出变压器电压越高,转换损失越少。
比如常见300B电子管管压都3OOv以上,KT88更是高达500V 以上。
而211,845,813这些管的直流高压都是1200以上!而且屏极交流的负载电压还远高于它们的屏极直流电压!所以反应出的推力是相当的高。
再则电子管是高阻压控器件,比晶体管低阻电流控制器件的推动设计线性好,失直是软失真,不像晶体是硬性的削波失真那样易听出来。
所以电子管功放测试出3%的失真都比晶体管的0,5的失难听不到那里!因为电子管的失真多为隅次谐波失真。
这种失真像加了一定混响那样讨人喜欢,从而也就能有较多的实效输出。
主观上是推力更为强劲了!。
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关于电子管功放与晶体管功放的比较
电子管放大器在重量、效率、寿命方面比晶体管放大器不占优势。
电子管寿命较低,使用一两千小时后某些技术指标明显下降。
而晶体管及集成电路寿命却要长得多。
另外,电子管放大器耗电高,又常常工作在甲类状态,更降低了效率,但基不存在瞬态互调失真、开关失真及交越失真等有害音质的因素。
在成本方面,对同一档次的放大器,电子管功放一般明显高于晶体管功放。
主要原因是电子管、输出变压器成本高,及电子管功放生产工艺不易自动化,生产效率低等。
这在发达国家尢为明显
晶体管放大器的输出内阻往往比电子管功放小的多,它的阻尼系数fd很大,可达到100-200以上,而电子管功放的fd最大也不过为10-20。
因此功放类型不同,应搭配不同的扬声器。
扬声器出厂时应标明fd,以便人们选配。
如果把适合电子管功放阻尼系数的扬声器接在晶体管放大器上,则扬声器的电阴尼过大,瞬态响应会变劣,音质明显下降。
反之,适合高阻尼系数的扬声器接在电子管功率放大器上,则由于欠阻尼,音质也不会好。
总之,阻尼系数一定要合适,即要求放大器与扬声器得到合理匹配
电子管功放音质明显优于晶体管功放。
晶体管功放听起来高频、中高频有偏多感觉,低频感觉偏少,晶体管功放听
起来声音较硬,特别是低频声不够柔和,而高频声又显得尖刺、发燥,听起来有时感到高频段存在着交越畸变。
当频率增高而音量又很大时,这些现象就更加明显。
但晶体管功放的动态大、速度快,特别适宜于表现动态大一些的音乐。
至于表现枪炮和雷电声当然更优于电子管功放了
电子管功放的音质总的来说是柔和动听,具体一点说,电子管功放低频声柔和清晰,高频声纤细雨而洁净。
表现人声是其强项,也因此更贵
胆机与晶体机的比较,这里只谈两个问题,即性能价格比和音质。
就音质而言,一般来说在三万元以下同等价格的放大器,胆机的音质通常优于晶体机;在三万至伍万元这个价位上是各有千秋;在伍万元以上,一般是晶体机有相对优势,此时晶体机优的是全面,胆机优的是特点;在伍万元以下价位的晶体机,一般来说除了在低音的力度、速度上和高音的明亮度上能优于胆机外,在音质、音色、音乐性、耐听性上均难以与胆机媲美,这是许多人共同的认识与经验
,请不要被一些写手蒙蔽眼睛。
说到缺点电子管功放和晶体管功放各自的缺点都比较突出,电子管功放重量体积大那晶体管大型甲类功放何尝不是这样。
说到寿命,电子管功放的寿命主要是与"胆"管有关,"胆管"是逐渐缓慢的衰老但不会马上"挂"掉同时这也是在极限条件下2000小时连续工作不关机测试条件下得出的,试想谁会在这种条件下听音乐吗?晶体
管功放的寿命也很长但一旦出问题功放管在不到1秒的时间就会挂掉而电子管却能坚持几分钟.说到失真,晶体管主要以奇次失真为主音色主要表现为"冷硬刺"而电子管主要以偶次失真为主音色主要表现为"暖柔甜".说到制作生产工艺,电子管功放的生产效率低下是指原先采用的搭棚制作工艺,而现代电子管功放有些厂家已经采用了和晶体管功放一样的PCB电路板生产工艺,这点和晶体管功放相差不大.说到电子管功放变压器电子管成本高同样晶体管甲类功放在电源散热装置多管并联运用等方面成本也非常高,这点两者并无二致.说到检修的便利性,电子管功放只是换管的故障的话就如同更换电灯泡一样简单,同时也能尝试同型号不同厂家生产的电子管的不同音色而晶体管功放恐怕要大卸八块还得预防功率管瞬间"挂掉".说到功放阻尼系数是指功放推动喇叭时控制喇叭产生的反向电动势对电路的影响的能力,就电子管功放而言由于电路的特殊性其间有输出变压器做匹配隔离也能较好的控制住喇叭的反向电动势,阻尼系数和晶体管功放相差不大.综上所述,尺有所长寸有所短,不能片面的理解电子管功放和晶体管功放的优缺点,而是要从玩家的角度去看待这两种功放,萝卜白菜各有所爱,只有自己喜欢的适合自己的才是好。