耳機放大器基礎(chǔ)知識.ppt

歡迎來到高保真耳機放大器（50403051）,任課教師:黃建宇jyhuang課件發(fā)布Bb平臺：電子技術(shù)實驗（III）（高頻）,耳機放大器基礎(chǔ)知識,課程安排,了解學(xué)生知識結(jié)構(gòu)，制定培養(yǎng)計劃耳機基礎(chǔ)知識介紹耳機放大器基礎(chǔ)知識介紹學(xué)生根據(jù)自身情況，確定耳機放大器方案完成作品，上交總結(jié)報告。特別說明：如果你想?yún)⒓?013年的電子大賽，或者選擇的電路較難，可以延長至學(xué)期末。,主要內(nèi)容,耳機的性能指標(biāo)耳機放大器的作用耳機放大器簡介課外作業(yè),耳機的性能指標(biāo),頻率響應(yīng)（FrequencyResponse）,頻率所對應(yīng)的靈敏度數(shù)值就是頻率響應(yīng)，繪制成圖像就是頻率響應(yīng)曲線。從低頻到高頻給一個相同電壓的掃頻信號，耳機出來的聲壓大小。15-25000Hz/-10dB的意思是指：高頻和低頻分別延伸到15Hz和25KHz時，聲壓相對于1kHz,已降低了10dB(3dB是2倍，10dB是10倍)，所以，15-25000Hz/-10dB的耳機不一定比30-18000Hz/-3dB的耳機好。對這個指標(biāo)“/”號后面的數(shù)字非常重要，敢標(biāo)-3dB的絕對是大廠精品HIFI，很多國產(chǎn)耳機，頻響指標(biāo)一律為20-20K,很不負(fù)責(zé)還不寫-3dB還是-10dB,還是-30dB!,耳機的性能指標(biāo),阻抗（Impedance）,注意與電阻含義的區(qū)別，在直流電（DC）的世界中，物體對電流阻礙的作用叫做電阻，但是在交流電（AC）的領(lǐng)域中則除了電阻會阻礙電流以外，電容及電感也會阻礙電流的流動，這種作用就稱之為電抗，而我們?nèi)粘Ｋf的阻抗是電阻與電抗在向量上的和。交流全頻段阻抗很難標(biāo)，所以，一般用直流阻抗或1khz頻點下的交流阻抗標(biāo)出，阻抗大小與音質(zhì)并無直接關(guān)系。但低阻耳機若耳機線阻大或屏蔽不好，較容易造成左右聲道的高頻隔離度不好，直接影響到聲場和定位。,耳機的性能指標(biāo),靈敏度（Sensitivity）,有兩種靈敏度標(biāo)法：dB/Vrms或dB/mw。在1KHz頻率下，用1Vrms（rootmeamsquare，均方值）或1mw驅(qū)動耳機，而產(chǎn)生的聲壓強度。一般靈敏度越高、阻抗越小，耳機越容易出聲、越容易驅(qū)動。將dB/mw換算成dB/Vrms：必須知道阻抗。功率=電壓平方/電阻，就能根據(jù)阻抗、mw，算出電壓，然后換算成/1V的靈敏度。需要注意的是，spl聲壓是20倍的log。如：100dB/mw，32歐的耳機，（0.001w*32歐）=開方（0.032）=0.179V，100dB/mw換算為100dB/0.179Vrms=114.9dB/Vrms100db/mw16歐=118dB/V，100db/mw32歐=115dB/V，100db/mw60歐=112dB/V，100db/mw120歐=109dB/V，100db/mw300歐=105dB/V，100db/mw600歐=102dB/V，100db/mw1000歐=100dB/V95dB聲壓，基本是人耳聽音樂稍大音量的平均聲壓，放大器平均輸出功率，就是這個聲壓下，所對應(yīng)的功率。,耳機的性能指標(biāo),總諧波失真（THD-Total-Harmonic-Distortion）,總諧波失真是指用信號源輸入時，輸出信號（諧波及其倍頻成分）比輸入信號多出的額外諧波成分，通常用百分?jǐn)?shù)來表示。一般說來，1000Hz頻率處的總諧波失真最小，因此不少產(chǎn)品均以該頻率的失真作為它的指標(biāo)。所以測試總諧波失真時，是發(fā)出1000Hz的聲音來檢測，這一個值越小越好。一般這個值很?。ㄐ∮冢?%，但要注意的是，隨著音量加大，這個失真指標(biāo)將迅速增大，在耳機額定功率下聽音樂，失真已經(jīng)很大了。如果耳機聽見雜音或破音，THD早超過10%了。,耳機的性能指標(biāo),功率儲備,95dB聲壓，基本是人耳聽音樂稍大音量的平均聲壓，放大器平均輸出功率，就是這個聲壓下，所對應(yīng)的功率。因為音樂不是正選波，平均1mW的音樂，會有很多瞬時尖峰，這些尖峰功率可以是平均功率的幾倍，也可以是幾十倍，放大器功率不足就會把這些尖峰削平，聲音就會失真、開衩.，這就是儲備功率的意義：避免把這些尖峰功率抑制掉，對一般音樂而言，10倍功率儲備可以滿足，對于大動態(tài)音樂比如交響樂、打擊樂，需要30-50倍功率儲備，才能避免波形尖峰被削。功率儲備的另一個意義，是降低放大器諧波失真。功放失真是隨著功率增加而增加的，比如10W/8歐/THD=10%的功放，輸出10W/8歐失真就10%了，1%失真的功率可能只有3W，0.2%失真的功率會更小，耳放也是類似，1%失真就比較難聽了，特別是奇次諧波失真。所以，有些人說：我平時在家聽音樂，幾瓦功率足夠了，沒必要買幾十瓦的功放浪費，買幾瓦的功放就夠了，這是不對的。,耳機的性能指標(biāo),耳機放大器的作用,(1)放大信號,耳機放大器的作用,目前的很多音源，特別是以電池為電源的，為了降低成本、增加播放時間，輸出功率都比較小，比如一般CD為10mW左右，有的CD，MD，MP3只有3-5mW，這與50-1000mW額定功率的耳機、耳塞不相適應(yīng)。雖然正常聽音樂時，輸出到耳機的功率只要幾mW就足夠了，低靈敏度的大耳機需要10mW以上，但這里的功率，是平均功率，對于大動態(tài)的音樂，峰值功率可能是平均功率的10-30倍，某些交響樂的峰值功率，可達平均功率的50倍以上，因此，1mW的平均輸出功率，有時也需要30-50mW的最大輸出能力，否則會出現(xiàn)波形削頂失真。這個輸出能力，對于很多小功率音源，甚至半數(shù)以上聲卡，都是達不到的。因此，如果耳機靈敏度不是很高，音源輸出功率不是很大，加耳放，對于音質(zhì)是會有明顯提升的。功率儲備的另一個意義，是降低放大器諧波失真。功放失真是隨著功率增加而增加的，比如10W/8歐/THD=10%的功放，輸出10W/8歐失真就10%了，1%失真的功率可能只有3W，0.2%失真的功率會更小，耳放也是類似，1%失真就比較難聽了，特別是奇次諧波失真。所以，有些人說：我平時在家聽音樂，幾瓦功率足夠了，沒必要買幾十瓦的功放浪費，買幾瓦的功放就夠了，這是不對的。,耳機放大器的作用,(2)匹配阻抗,耳機放大器的作用,如今的絕大部分聲卡，都沒有了耳機輸出插孔，只有LINEOUT插孔。但大部分人，仍直接將耳機插入LINEOUT插孔聽音樂，其實這是不妥的。LINEOUT輸出阻抗很高，一般在數(shù)百至幾千歐，接入功放或者耳放，阻抗可以完全匹配，接入幾十歐的耳機，影響音質(zhì)在所難免，而且，很多聲卡輸出電容只有100uF左右，甚至47uF，接入低阻耳機，會對低音信號造成嚴(yán)重衰減。例如：47uF輸出電容的聲卡，接32歐耳機，低頻截止頻率在110Hz，也就是說，110Hz以下的低音，將被嚴(yán)重衰減，此時加耳放，對于音質(zhì)的提升效果將會很明顯。,(3)調(diào)音作用,耳機放大器的作用,a，調(diào)音為了更加保真保真，是整個聽音系統(tǒng)的事，除了耳放，還包括錄音、音樂制作、音源器材、耳機（或音箱）、人耳，還有相關(guān)線材，而不僅僅是耳放1個環(huán)節(jié)的事，如果其他環(huán)節(jié)有了不可避免的失真，是有可能通過耳放調(diào)音來補償?shù)?，雖然耳放不保真了，但整個聽音系統(tǒng)會更加保真。例如：DT231耳機素質(zhì)雖然較高，但其頻響不是很平坦，中頻2.5-4.5k凹陷造成人聲聽感靠后，100Hz以下衰減過快，造成低音偏緊，這需要中頻、低頻的適當(dāng)補償；有些人的耳朵對高頻很敏感，或者某些年紀(jì)偏大的人，對高頻不敏感，這都需要最高頻進行適當(dāng)?shù)乃p或提升，整個聽音系統(tǒng)才更加保真。b，適當(dāng)?shù)囊羧?。大家都知道，膽耳放（電子管耳機放大器）的聲音比較好聽、耐聽、有音樂味，但膽耳放失真，比石耳放（晶體管或集成電路耳機放大器）要高1-2個數(shù)量級，也就是高幾十、幾百倍，膽耳放的頻響也不保真，兩頭低中間高。但是，電子管的耦次諧波失真，略微突出的中頻，人耳并不反感，甚至有些討好人耳。,耳機放大器簡介,(1)基本結(jié)構(gòu),耳機放大器簡介,1、前置放大器：作用：音源的選擇、信號的放大和音質(zhì)的控制。組成：音源選擇電路、輸入放大電路和音質(zhì)控制電路等。2、功率放大器作用：放大前級送來的音頻信號，產(chǎn)生足夠大的不失真輸出功率，推動揚聲器發(fā)聲。組成：激勵級和輸出級和保護電路。,(2)性能指標(biāo),耳機放大器簡介,1、過載音源電動勢:高電平輸入2v,低電平輸入35mv2、有效頻率范圍：40HZ-16KHZ3、總諧波失真：小于.05%4、輸出功率：1）輸出額定功率:（RMS）1KHZ1%8102）音樂功率（MPD）3）峰值音樂功率（PMPO）,(3)功率放大器,耳機放大器簡介,功率放大器的作用