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楼主 |
发表于 2010-7-31 10:40
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试析胆机灯丝交流供电比直流供电声音好的物理原因
胆机灯丝交流供电比直流供电声音好是不争的事实，客观事实必然有理论方面的本质原因。下面就从理论方面探寻，灯丝交流供电为什么比直流供电声音好科学依据。
试简
析电子的发射及噪声的干扰，从电子物理理论和声波物理理论两个主要方面分析，灯丝交流供电比直流供电声音好的物理原因。
一、电子发射
直流电通过灯丝会产生一个极性固定的磁场，对电子的发射（尤其对直热三极管）产生偏转效应，不仅使电子运动轨迹成曲线，更降低了电子发射的动能，使其力度减弱。
直流电会在灯丝周围形成一个电场，使直热管的一些电子回头轰击带正电的灯丝【详细理论及阴极损坏之推算参考俄国富拉索夫原著之“电子管”（上册，1995年）】，直热管灯丝宜采用交流供电。
交流电对电子的发射没有偏转影响。电子的运动轨迹是最短的直线距离，电子发射的动能足，这就是交流灯丝胆机力度比直流灯丝胆机力度强的物理原因之一。
电子发射理论分析证明：灯丝采用交流供电声音好，寿命长。
直流灯丝派有一个观点认为：许多电子管原本是为使用电池直流电而开发的，所以电子管应该使用直流供电才是正宗；然而这个观点是不正确的。
其一、电池只是为电子管提供能源，电子管不是因为要为使用电池能源而开发，因果关系是错误的。明显电子管不是为电池服务的，反而是因为电子管的大量开发生产，需要更大量的能源供给，就需要生产更大量的电池和开发新的电池品种、为电子管工作服务。
其二、当时正处于二战时期，大量电子管开发是为军用；正确的因果关系是——因为军事需要而开发生产大量的电子管。野战军在许多地方只能使用电池供电，所以当时的电子管大量使用电池供电，以至于使一些人误认为电子管原本是为使用电池直流电而开发的。当然，电子管开发也必须要考虑电源的供给，然考虑电源的供给不等于是为电源而开发。
其三、当时的军用也多是简单的收发电报通讯器材，精度要求不高（按现在的标准），雷达是在二战后期才问世。直流供电拉偏电子发射，对收发电报通讯的“滴滴哒哒”声没有什么影响。能满足军事需要，什么电源都行。战场上不考虑经济成本，电子管灯丝直流供电寿命短，更不属于考虑之列，重要的是保障后勤供给。
现在和平时期高档胆机要求声音好，指标好，寿命长；比二战时期的军用标准还高吧？
交流灯丝中点接地、灯丝平衡电阻与直流灯丝整流滤波、稳压等都是为了好声。既然“胆机灯丝交流供电比直流供电声音好是不争的事实”为何还有灯丝直流派，疑惑不解？
二、噪声干扰
噪声的概念：妨碍人们感觉器官对所接收的信源信息理解的因素。电路或通信系统中除目标信号以外的所有干扰的总称。
噪声按听觉分为：可闻噪声与不可闻噪声两类。
一般人耳能听到20Hz～20kHz的声波（可闻声波），超出这个范围的声波（不可闻声波）人耳虽然听不到，但有些却能感受得到。
听感——听觉与感觉之和。
胆机噪声就是除音乐信号以外的所有干扰的总称，由于灯丝交流供电与直流供电声音不同，就分析交流噪声干扰与直流噪声干扰，其它如谐波噪声、热噪声等不属本文范畴，为简化分析，忽略不计。
交流噪声：是50Hz低频正弦波，人耳可闻，人们长期接触交流噪声，已经习惯。
直流噪声：主要是高频尖峰纹波、脉冲噪声，再加上非常复杂的多种元件噪声的合成。
各种元件有不同的噪声，用一大堆直流稳压（稳压集成块本身就是一堆元件的集成）元件，虽然没有交流噪声干扰，却引入了许多种元件的噪声干扰。
又电子元件噪声多是高频或甚高频（超高频），所以直流噪声是非常复杂的高频噪声。
直流灯丝引入了许多复杂的高频噪声，仪器不能测试复杂的高频噪声，又因高频噪声人耳不可闻，以至于被一些人自觉（如商业目的）或不自觉的宣传为“背景干净、无噪音”。
高频噪声有些人能感受得到，有些人甚至会感觉受不了。
灯丝交流供电：本底（又名背景）有交流噪声。
灯丝直流供电：本底有直流噪声。所谓的背景“干净”，只是无可闻噪声而已，实际并不干净，认为直流供电无噪声是误区。
音乐电信号曲线是正弦波。
交流噪声正弦波与音乐电信号正弦波混频后的合成波仍然是：平滑正弦波曲线
直流高频噪声与音乐电信号正弦波混频后的合成波是：有微小波浪和微小毛刺，表面粗糙的变形近似正弦波曲线。
噪声干扰混频波形分析证明：灯丝交流供电比直流供电声音好。
声音的实际听感：大家不争的事实，灯丝交流供电与直流供电比较也是“简为上”，理论与实际相符合。
采用替换法分析可以直观明白“简为上”的原理。
音乐电信号＝纯水
交流噪声＝蔗糖（有甜味）
直流噪声＝多种酸碱盐混合物（无色无味）
纯水＋少量蔗糖＝耐喝（喝着略有一点回甜味，迎合人的口味，越喝越想喝） 1式
纯水＋微量多种酸碱盐混合物＝不耐喝（初喝无味，感觉很好，接着喝时间长了、会感觉喉咙或胃肠等不舒服） 2式
1式及2式表明：纯水都被污染了，2式的污染物数量比1式的污染物少很多。由于污染物的质不同，喝着的感觉大不相同。所以，衡量不同因素的影响效果，不仅是数量的多少，还有不同质的区分。
将1式及2式变形得：
音乐电信号＋少量交流噪声＝耐听 3式
音乐电信号＋微量直流噪声＝不耐听 4式
声音的厚与薄主要取决于低频。
50Hz低频电信号连同100Hz、200Hz、400Hz……等偶次谐波加入音乐电信号经混频后，不仅增加了合成输出电信号的低频量，而且丰富了合成输出电信号的抑扬顿挫。使音乐更厚实，更鲜活、更有灵气。这种干扰渲染失真，恰恰迎合讨好了人的耳朵。
喇叭发出的50Hz低频交流噪声，不是只有负作用，而且还有正作用。负作用就是本底交流噪声，不需解释；只解释正作用：喇叭发出的50Hz低频声波与喇叭发出的合成音乐声波混响后增加了人们最后听到的音乐声的低频分量。
将交流噪声控制在耳朵基本听不到的量时，是变不利为有利的临界点（量变到质变），剩下的微量交流噪声对耳朵就是有用信号了。
低频有用信号分量增加，也是失真，但这种失真使声音更厚实、力度更强，正好符合耳朵的需要；也是胆机交流灯丝比直流灯丝力度强的主要原因之一。
高频噪声电信号混入音乐电信号使合成输出电信号的表面粗糙，尖利。高频喇叭发出的直流高频噪声，人耳听虽然听不到，但有些人能感受得到；直流高频噪声与喇叭发出的音乐声波混响后就使人们最后听到的音乐声感觉尖利刺耳。所以，直流噪声干扰使音乐感粗糙、混浊、刺耳，不耐听。直流噪声干扰失真，是人们不希望有的。
胆机与石机的主要区别就是——噪声的控制与利用。
胆机主要是：利用噪声而达到好声。
石机主要是：控制噪声达到高保真。
“保真”与“好声”走的是两条不同的路。南北两路各自登山，为的都是到达同一目标（耳朵）。到达目标即可，实际并无冠亚军之争。
石机不利用噪声，将所有的噪声一刀切掉，石机的失真率控制在十万分之几甚至百万分之几的量级也不太难。
由于石机的失真率控制量级很高，即便增加一大堆原件，原件噪声影响也很小可以忽略不计。石机的失真率如果达到百分之几，不是不耐听，简直就是很难听，甚至无法听了。
胆机只能将失真率控制在百分之几的量级内做到好声。
胆机中多一个原件噪声就可能对声音造成不可忽略的较大影响；所以，胆机能少一个原件就少一个噪音干扰，正是“简为上”。
好声的胆机是在控制噪声的同时又利用噪声（如偶次谐波）而达到好声。利用不同的原件调音，也就是利用不同的噪声调音而达到好声。
胆机的精髓就是利用噪声而达到好声。
交流噪声：对目标信号的干扰产生两种作用—— 一种是正作用（使音乐更厚实，更鲜活，更有灵气），另一种是负作用（喇叭发出的本底交流噪声）。
直流噪声：对目标信号的干扰只产生一种直接的负作用（注：本底“干净”不是干扰产生的且实际并不干净）。
综上所述： 交流供电不影响电子的发射；直流供电对电子的发射有拉偏影响，使电子发射运动轨迹成曲线、动能减弱，部分电子回头、相对减少了电子发射的数量。
交流噪声与直流噪声的性质不同，对目标（音乐）信号干扰所产生的效果不同。交流噪声不影响音乐电信号波形，输出的音乐电信号合成波形是“平滑的正弦波曲线”。直流噪声会影响音乐电信号波形，输出的音乐电信号合成波形是、表面粗糙带刺的“近似正弦波曲线”。
以上就是胆机灯丝交流供电比直流供电声音好的物理原因。
理论和实际均证明了，胆机灯丝交流供电比直流供电声音好，得出推论如下：
胆机灯丝应该首选交流供电，不仅声音好、而且寿命长。
胆机有一点儿交流噪声更好声，胆机有一点儿交流噪声利大于弊。
控制不好交流本底噪声，灯丝才选直流供电。
灯丝曰：
交流直流定底声，
噪音控制技艺胜；
艺高胆大多交流，
白玉微瑕更传神。学习了有一腚的道理直流灯丝再输入"点"干扰的交流信号如何?能檢測這些噪音甚至聲波?可以就無諍了直流灯丝再输入"点"干扰的交流信号如何? |
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发表于 2010-7-31 09:05
