耳机放大器基础知识.ppt

欢迎来到,高保真耳机放大器,（,50403051,）,任课教师,:,黄建宇,jyhuang,课件发布,Bb,平台：电子技术实验（,III,）（高频）,耳机放大器基础知识,课程安排,了解学生知识结构，制定培养计划,耳机基础知识介绍,耳机放大器基础知识介绍,学生根据自身情况，确定耳机放大器方案,完成作品，上交总结报告。,特别说明：如果你想参加,2013,年的电子大赛，或者选择的电路较难，可以延长至学期末。,主要内容,耳机的性能指标,耳机放大器的作用,耳机放大器简介,课外作业,耳机的性能指标,频率响应（,Frequency Response,）,频率所对应的灵敏度数值就是频率响应，绘制成图像就是频率响应曲线。从低频到高频给一个相同电压的扫频信号，耳机出来的声压大小。,15-25000Hz/-10dB,的意思是指：高频和低频分别延伸到,15Hz,和,25KHz,时，声压相对于,1kHz,已降低了,10dB(3dB,是,2,倍，,10dB,是,10,倍,),，所以，,15-25000Hz/-10dB,的耳机不一定比,30-18000Hz/-3dB,的耳机好。对这个指标“,/”,号后面的数字非常重要，敢标,-3dB,的绝对是大厂精品,HIFI,，很多国产耳机，频响指标一律为,20-20K,很不负责还不写,-3dB,还是,-10dB,还是,-30dB!,耳机的性能指标,阻抗（,Impedance注意与电阻含义的区别，在直流电（,DC,）的世界中，物体对电流阻碍的作用叫做电阻，但是在交流电（,AC,）的领域中则除了电阻会阻碍电流以外，电容及电感也会阻碍电流的流动，这种作用就称之为电抗，而我们日常所说的阻抗是电阻与电抗在向量上的和。,交流全频段阻抗很难标，所以，一般用直流阻抗或,1khz,频点下的交流阻抗标出，阻抗大小与音质并无直接关系。但低阻耳机若耳机线阻大或屏蔽不好，较容易造成左右声道的高频隔离度不好，直接影响到声场和定位。,耳机的性能指标,灵敏度（,Sensitivity,）,有两种灵敏度标法：,dB/,Vrms,或,dB/mw,。在,1KHz,频率下，用,1Vrms,（,root,meam,square,，均方值）,或,1mw,驱动耳机，而产生的声压强度。一般灵敏度越高、阻抗越小，耳机越容易出声、越容易驱动。,将,dB/mw,换算成,dB/,Vrms,：必须知道阻抗。功率,=,电压平方,/,电阻，就能根据阻抗、,mw,，算出电压，然后换算成,/1V,的灵敏度。需要注意的是，,spl,声压是,20,倍的,log,。如：,100dB/mw,，,32,欧的耳机，（,0.001w*32,欧）,=,开方（,0.032,）,=0.179V,，,100dB/mw,换算为,100dB/0.179Vrms=114.9dB/Vrms,100db/mw 16,欧,=118dB/V,，100db/mw 32,欧,=115dB/V,，,100db/mw 60,欧,=112dB/V,，,100db/mw 120,欧,=109dB/V,，,100db/mw 300,欧,=105dB/V,，,100db/mw 600,欧,=102dB/V,，,100db/mw 1000,欧,=100dB/V,95dB,声压，基本是人耳听音乐稍大音量的平均声压，放大器平均输出功率，就是这个声压下，所对应的功率。,耳机的性能指标,总谐波失真（,THD-,Total-Harmonic-Distortion,）,总谐波失真是指用信号源输入时，输出信号（谐波及其倍频成分）比输入信号多出的额外谐波成分，通常用百分数来表示。一般说来，,1000Hz,频率处的总谐波失真最小，因此不少产品均以该频率的失真作为它的指标。所以测试总谐波失真时，是发出,1000Hz,的声音来检测，这一个值越小越好。,一般这个值很小（小于）,1%,，但要注意的是，随着音量加大，这个失真指标将迅速增大，在耳机额定功率下听音乐，失真已经很大了。如果耳机听见杂音或破音，,THD,早超过,10%,了。,耳机的性能指标,功率储备,95dB,声压，基本是人耳听音乐稍大音量的平均声压，放大器平均输出功率，就是这个声压下，所对应的功率。,因为音乐不是正选波，平均,1mW,的音乐，会有很多瞬时尖峰，这些尖峰功率可以是平均功率的几倍，也可以是几十倍，放大器功率不足就会把这些尖峰削平，声音就会失真、开衩,.,，这就是储备功率的意义：避免把这些尖峰功率抑制掉，对一般音乐而言，,10,倍功率储备可以满足，对于大动态音乐比如交响乐、打击乐，需要,30-50,倍功率储备，才能避免波形尖峰被削。,功率储备的另一个意义，是降低放大器谐波失真。功放失真是随着功率增加而增加的，比如,10W/8,欧,/THD=10%,的功放，输出,10W/8,欧失真就,10%,了，,1%,失真的功率可能只有,3W,，,0.2%,失真的功率会更小，耳放也是类似，,1%,失真就比较难听了，特别是奇次谐波失真。所以，有些人说：我平时在家听音乐，几瓦功率足够了，没必要买几十瓦的功放浪费，买几瓦的功放就够了，这是不对的。,耳机的性能指标,耳机放大器的作用,(1),放大信号,耳机放大器的作用,目前的很多音源，特别是以电池为电源的，为了降低成本、增加播放时间，输出功率都比较小，比如一般,CD,为,10mW,左右，有的,CD,，,MD,，,MP3,只有,3-5mW,，这与,50-1000mW,额定功率的耳机、耳塞不相适应。虽然正常听音乐时，输出到耳机的功率只要几,mW,就足够了，低灵敏度的大耳机需要,10mW,以上，但这里的功率，是平均功率，对于大动态的音乐，峰值功率可能是平均功率的,10-30,倍，某些交响乐的峰值功率，可达平均功率的,50,倍以上，因此，,1mW,的平均输出功率，有时也需要,30-50mW,的最大输出能力，否则会出现波形削顶失真。这个输出能力，对于很多小功率音源，甚至半数以上声卡，都是达不到的。因此，如果耳机灵敏度不是很高，音源输出功率不是很大，加耳放，对于音质是会有明显提升的。,功率储备的另一个意义，是降低放大器谐波失真。功放失真是随着功率增加而增加的，比如,10W/8,欧,/THD=10%,的功放，输出,10W/8,欧失真就,10%,了，,1%,失真的功率可能只有,3W,，,0.2%,失真的功率会更小，耳放也是类似，,1%,失真就比较难听了，特别是奇次谐波失真。所以，有些人说：我平时在家听音乐，几瓦功率足够了，没必要买几十瓦的功放浪费，买几瓦的功放就够了，这是不对的。,耳机放大器的作用,(2),匹配阻抗,耳机放大器的作用,如今的绝大部分声卡，都没有了耳机输出插孔，只有,LINE OUT,插孔。但大部分人，仍直接将耳机插入,LINE OUT,插孔听音乐，其实这是不妥的。,LINE OUT,输出阻抗很高，一般在数百至几千欧，接入功放或者耳放，阻抗可以完全匹配，接入几十欧的耳机，影响音质在所难免，而且，很多声卡输出电容只有,100uF,左右，甚至,47uF,，接入低阻耳机，会对低音信号造成严重衰减。例如：,47uF,输出电容的声卡，接,32,欧耳机，低频截止频率在,110Hz,，也就是说，,110Hz,以下的低音，将被严重衰减，此时加耳放，对于音质的提升效果将会很明显。,(3),调音作用,耳机放大器的作用,a,，调音为了更加保真,保真，是整个听音系统的事，除了耳放，还包括录音、音乐制作、音源器材、耳机（或音箱）、人耳，还有相关线材，而不仅仅是耳放,1,个环节的事，如果其他环节有了不可避免的失真，是有可能通过耳放调音来补偿的，虽然耳放不保真了，但整个听音系统会更加保真。例如：,DT231,耳机素质虽然较高，但其频响不是很平坦，中频,2.5-4.5k,凹陷造成人声听感靠后，,100Hz,以下衰减过快，造成低音偏紧，这需要中频、低频的适当补偿；有些人的耳朵对高频很敏感，或者某些年纪偏大的人，对高频不敏感，这都需要最高频进行适当的衰减或提升，整个听音系统才更加保真。,b,，适当的音染。,大家都知道，胆耳放（电子管耳机放大器）的声音比较好听、耐听、有音乐味，但胆耳放失真，比石耳放（晶体管或集成电路耳机放大器）要高,1-2,个数量级，也就是高几十、几百倍，胆耳放的频响也不保真，两头低中间高。但是，电子管的耦次谐波失真，略微突出的中频，人耳并不反感，甚至有些讨好人耳。,耳机放大器简介,(1),基本结构,耳机放大器简介,1,、前置放大器：,作用：音源的选择、信号的放大和音质的控制。,组成：音源选择电路、输入放大电路和音质控制电路等。,2,、功率放大器,作用：放大前级送来的音频信号，产生足够大的不失真输出功率，推动扬声器发声组成：激励级和输出级和保护电路。,音源,选择,输入放大,音质控制,均衡放大,激励级,输出级,保护电路,各种音源,扬声器系统,前置放大器,功率放大器,(2),性能指标,耳机放大器简介,1,、过载音源电动势,:,高电平输入 ,2v,低电平输入,35,mv,2,、有效频率范围：,40HZ-16KHZ,3,、总谐波失真：小于,.05%,4,、输出功率：,1,）输出额定功率,:,（,RMS,）,1KHZ1%8,10,2,）音乐功率（,MPD,）,3,）峰值音乐功率（,PMPO,）,(3),功率放大器,耳机放大器简介,功率放大器的作用：放大来自前置放大器的信号，产生足够大的不失真功率，推动扬声器发声。,功率放大器的分类：,课外作业,课外作业,1,、耳机测试方面的方法，包括方法、软件等。,2,、个体人耳的特性的测试方法。,3,、音源性能的测试方法，比如你的,MP3,。,4,、确认自己下一步的计划，做什么？怎么做？,任课教师,:,黄建宇,jyhuang,课件发布,Bb,平台：电子技术实验（,III,）（高频）,告一段落，谢谢大家！,