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    功放中的削顶失真;
    来源:admin  日期:05-13  栏目:技术资讯

    一,什么是削顶失真

    削顶失真在音响失真中是最严重的失真。

           给音响输入一个正弦波信号,也就是纯音信号,用示波器观察喇叭两端的波形,正常应该是这样;


     

     

    削顶以后是这样的:波形圆滑的正弦波信号脑袋变成了“小平头”。这就叫削顶波。这样的失真就叫削顶失真。

     


     

     

    注:没玩过示波器的,可以手机下载一个示波器APP,熟悉一下应用,还是比较方便的。

     

    如果没有示波器,如何判断音响是否发生了削顶失真呢?最直观的听觉就是破音,声音很不清楚,好像喇叭破了一样的听觉感受。

    功放机削顶失真,又称截顶失真,是一种常见的音频失真现象。

    削顶失真危害多多,也是最不能忽略的失真。

    一,削顶失真的危害

     1-音质受损:

           这是最直接的影响。削顶失真会使音频信号的波形发生畸变,原本平滑的正弦波被截断,导致声音失去原有的饱满度和层次感,变得刺耳、嘈杂,高频部分可能会出现明显的失真,影响听觉体验。

     

    2-功率损耗增加:

           功放机产生削顶失真时,输出级的晶体管等元件工作在非最佳状态,电流和电压的变化不再是线性的,这会导致功放管的功耗增加。长时间处于这种状态下,功放管容易发热,甚至可能因过热而损坏,同时也会增加整个系统的能耗。

     

    3-扬声器损坏风险增大:

           削顶失真后,失真的信号中包含了直流分量,对于扬声器而言,直流流过音圈,阻抗下降,电流增大,发热,进而烧毁扬声器。原本音频信号中没有的谐波成分,这些谐波会使扬声器的音圈产生额外的热量,增加扬声器损坏的风险。而且,削顶失真后的信号可能会使扬声器的振膜过度振动,超出其正常工作范围,从而导致振膜破裂或音圈损坏。

     

    三,削顶失真形成机理
    1-输入信号过大

    当输入功放机的音频信号幅值超过了功放电路的线性工作范围时,功放的输出级就无法再对信号进行线性放大。此时,输出信号的顶部或底部会被“削平”,原本完整的正弦波信号被扭曲,从而产生削顶失


    2-功放增益设置过高:

         功放机的增益设置过大,会使功放对输入信号过度放大,即使输入信号在正常范围内,也可能因放大倍数过高而使输出信号超出线性范围,引发削顶失真。

    3-电源供电不足:

           功放机在放大信号时需要足够的电源功率支持。当电源电压不稳定或功率不足时,功放管无法获得足够的能量来放大信号,尤其是在信号幅值较大时,容易出现削顶失真。

    4-  功放管工作在极限状态:

           如果功放管的选型不当或工作在接近其极限参数的状态,如最大电流、最大电压等,就容易出现削顶失真。

    三,解决方法

    1-合理设置输入信号:

    调整前级设备的输出电平,确保输入到功放机的音频信号幅值在功放机的输入动态范围内。可以通过调节前级设备的音量旋钮或输出增益控制来实现。

    2-优化功放增益设置:根据输入信号的强度和功放机的特性,合理调整功放机的增益旋钮,使功放机在合适的放大倍数下工作,避免过度放大。

    3-确保电源稳定充足:

          使用质量可靠、功率匹配的电源供应器为功放机供电。如果电源功率不足,可考虑更换更大功率的电源变压器或增加电源滤波电容,以提高电源的稳定性和供电能力。

    4-选择合适的功放管并优化散热:根据功放机的功率需求和工作条件,选择合适参数的功放管,确保其有足够的余量来处理音频信号。同时,要保证功放管有良好的散热条件,防止因过热导致性能下降或损坏。


     

    案例

    1-蓝牙播放器,破音,经查,锂电池损坏,电压不足3.2v,音量稍大,削顶,破音。换电池后正常。

    2-雅马哈模拟功放,一个声道破音严重,经查,左声道功放管性能变坏,放大倍数只有5倍,远低于正常值,更换后ok。

    3-一麦克风放大器,声音失真,经查,前置放大器三极管9014的偏置电阻变质增大,导致前端信号削顶失真。


     

    最后提醒一下,音响在重低音状态下特别容易出现削顶失真,这是因为重低音状态下,信号幅度容易过载,出现信号削顶。而重低音削顶又不太像中高音那样容易觉察。

    1-输入信号不要过大,特别用手机做信号源容易过载。

    2-音响音量不要开的过大,一般选75%以内 。

    3-音响的工作温度不要过高,特别是模拟功放,本身工作温度就偏高,散热不好,会导致末级漏电流增加,出现削顶失真。

     

     

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