zf45
发表于 2015-5-3 11:53
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zengde 发表于 2015-5-2 20:19
百度百科: 线性失真:
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理论上没错,现实中由于各种材料导致的非线性。大功率下,材料学的复杂性。
版主说分频器的Q,我是不赞同的。因为无论什么Q最终都是作用于喇叭振膜。不同环境是不同的。独立出来说不妥。
试想加了分频单元总谐波失真比没加大大增加,这是控制学的理论了。
zf45
发表于 2015-5-3 12:03
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zengde 发表于 2015-5-2 20:19
百度百科: 线性失真:
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线性失真时,输出信号中不会有输入信号中所没有的新的频率分量,各个频率的输出波形也不会变化。
请注意这一句,如果没这个前提,那还叫线性失真?
zf45
发表于 2015-5-3 12:19
zengde 发表于 2015-5-2 20:19
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非线性失真 锁定
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非线性失真亦称波形失真、非线性畸变,表现为音响系统输出信号与输入信号不成线性关系,由电子元器特性:曲线的非线性所引起,使输出信号中产生新的谐波成分,改变了原信号频谱,包括谐波失真、瞬态互调失真、 互调失真等,非线性失真不仅会破坏音质,还有可能由于过量的高频谐波和直流分量烧毁音箱高音扬声器和低音扬声器。
1简介
定义
在双端口网络或传输线上,输入与输出之间为非线性关系时出现的信号失真。
危害
失真对音质的影响极大。当音响设备存在非线性失真时,会造成声音浑浊,发毛、发沙、发破、发炸或者发硬,真实感变差。音响系统的非线性失真包括削波失真、谐波失真、互调失真以及瞬态失真等,音箱过载时,也同样会声音产生非线性失真。非线性失真存在于音响系统的各个环节中,无论采取何种技术措施,想要完全消除它是不可能的。
解析
一个理想的放大器,其输出信号应当如实的反映输入信号,即他们尽管在幅度上不同,时间上也可能有延迟,但波形应当是相同的。但是,在实际放Nonlinear distortion大器中,由于种种原因,输出信号不可能与输入信号的波形完全相同,这种现象叫做失真。放大器产生失真的原因主要有2个:
①放大器件的工作点进入了特性曲线的非线性区,使输入信号和输出信号不再保持线性关系,这样产生的失真称为非线性失真。②放大器的频率特性不好,对输入信号中不同频率成分的增益不同或延时不同,这样产生的失真成为线性失真。
产生的原因
①晶体管等特性的非线性;
②静态工作等位置设置的不合适或输入信号过大. 由于放大器件工作在非线性区而产生的非线性失真有4 种:饱和失真、截止失真、交越失真和不对称失真。
在共发射极放大电路中,设输入信号V i 为正弦波,并且工作点选择在输入特性曲线的直线部分,这样它的输入电流ib 也将是正弦波。
阻性非线性失真
如果由于电路元件参数选择不当,使静态工作点( Q 点)电流ICQ比较高,则对输入电流的负半周,基极总电流iB 和集电极总电流iC 都减小,使集电极电压V C 升高,形成输出电压的正半周,这个输出电压仍然是正弦波,没有失真。但是在输入电流的正半周中,当iB 由iBQ = 30μA 增加到40μA 时,iCQ随之由ICQ 增大到iCmax ,这样形成的输出电压的负半周的底部被削,不再是正弦波,产生了失真。 这种由于放大器件工作到特性曲线的饱和区产生的失真,称为饱和失真。
相反,如果静态工作点电流ICQ 选择的比较低,在输入电流正半周时,输出电压无失真。但是,在输入电流的负半周,晶体管将工作到截止区,从而使输出电压的正半周的顶部被削,产生了失真。这种失真是由于放大器工作到特性曲线的截止区产生的,称为截止失真。
如果所使用的放大器件是PNP 型的,则饱和失真时将出现削顶,而截止失真将出现削底。若输入信号幅度过大,有可能同时出现饱和失真和截止失真。不难看出,为避免产生这2种失真,静态工作点Q 应位于交流负载线的中点,并要求输入信号幅度不要过大。
交越失真(Crossover distortion) 是乙类推挽放大器(class B amplifier) 所特有的失真。在推挽放大器中,由2 只晶体管分别在输入信号的正、负半周内导通,对正、负半周信号进行放大。而乙类放大器的特点是不给晶体管建立静态直流偏置,使其导通的时间恰好为信号的半个周期。但是,由于晶体管的输入特性曲线在V B E较小时是弯曲的,晶体管基本上不导通,即存在死区电压V r=0.7V。当输入信号电压小于死区电压Vr 时, 两只晶体管基本上都不导通。这样,当输入信号为正弦波时,输出信号将不再是正弦波,即产生了交越失真. 这种失真是由于2 只晶体管在交替工作时“交接”不好而产生的,称为交越失真. 消除交越失真的办法是给晶体管建立起始静态偏置,使它的基极电压始终不小于死区电压。为了不使电路的效率明显降低,起始静态偏置电流不应太大。 这样就把乙类推挽放大器变成了经常使用的甲乙类推挽放大器。不对称失真也是推挽放大器所特有的失真,它是由于推挽管特性不对称,而使输入信号的正、负半周不对称,这种失真称为不对称失真。消除办法是选用特性对称的推挽管。尤其是在O TL 与OCL 电路中,互补管应选用同一种材料的,就是说都选用锗管,或者都选用硅管,以保证其输入特性的对称。
当电路有非线性失真时,输入正弦信号,输出将变成非正弦信号。而该非正弦信号是由基波和一系列谐波组成的,这就是非线性失真的特点。一个电路非线性失真的大小,常用非线性失真系数r 来衡量. r 的定义为:输出信号中谐波电压幅度与基波电压幅度的百分比。 显然r 的值越小,电路的性能也就越好
叮叮
发表于 2015-5-3 12:20
zengde 发表于 2015-5-2 20:27
叮叮老师能不能细说一下分频电路导致音箱出现线性失真的大致原理。在设计分频器时应怎样才能最大限度地 ...
你看喇叭或喇叭装箱后的那大幅波动的频响曲线,就是线性失真。我们调分频器的目的,就是减小线性失真。当然,这里面还会有相位失真,但人耳对此不敏感(至少我不敏感)。如果能把频响曲线调平了,也就是“最大限度地减小线性失真”,至此音箱系统的调试就至少完成了90%以上。
限于测量条件等等因素,实践中把频响曲线调得令人基本满意的平直都是很困难的一件事。当一个人连基本工作都不能做好时,锦上添花的事情,还是省省吧!