与扬声器和放大器打交道的许多工程师都会告诉您相同一件作业。假如过度操作放大器,便会或多或少地损坏扬声器的驱动器。这一进程一般包含逐步调高低声旋钮,或许急剧调高音量旋钮。这样做会发生什么样的成果呢?
它或许会损坏扬声器的高音驱动器。可是,为什么会发生这种成果呢?大多数高音驱动器都是针对 10W 到 15W 功率规模规划的。在高频下驱动它们作业仅需十分小的能量。中音和低声扬声器的额定功率一般为整个扬声器的平均功率(50W 和 100W等)。
请考虑,在一个限幅体系中给某个正弦波添加增益(运用固定电源轨播映音乐)时会发生什么成果。这时,信号开端限幅。假如您对某个信号的驱动超出限幅,则该波形开端看起来更像是一个方波。以频域的视点来看,咱们开端取得输入信号谐波。因为很多限幅的呈现,谐波呈现更高的振幅。现在,假如您运用无源分频器,则许多高阶谐波均能够轻松地从中低声驱动器分频器到高音。
因为高音频面向的驱动器功率极低,因而其所带来的损坏机率也高得多。在许多体系中,这都是一个现实问题,特别是那些运用简易模仿处理(例如:运算放大器,op amp)或许数控模仿EQ体系的体系。两种较好的解决方案是:
1. 双功放体系
假如在一个封闭式体系中,例如:一个有源扬声器等,请考虑让您的体系运用双功放。双功放让您能够运用一个独自的放大器来驱动高音。在低频增益曾经就完成了高音和低声之间的别离,这样便能够避免高音损坏限幅低声通道的高频部分。
双功放体系让您能够运用高度灵敏的数字调理功用运转大多数模仿体系。缺陷是添加放大器所带来的高本钱。可是,咱们必须在杰出的无源分频器和额定放大器本钱之间做出折中的挑选。在数模转换器 (DAC) 或许多媒体数字信号编解码器 (Codec) 中运用数字分频器,能够在必定程度上缓解这一问题。
以数字办法对您的分频器进行微调,要比替换各种无源元件简略得多。这样做还能够让同一种 PCB 规划重复用于不同尺度的音箱和扬声器驱动器。留意,这种体系仅在您能够独自地直接拜访两个驱动器时有用。
2、智能后处理限幅低声信号
一些开发人员会运用“软限幅”。这是一种十分简略的办法,但在家用音频体系中很少见。一般来说,咱们会将低频低声频率增至最高。一些开发人员会去除 24 dB 的低声增频,意图是对小型 2 英寸驱动器的低频率响应才能进行补偿。
假如增频频率大体上较低,则请测验在增益级后边添加一个低通滤波器,以下降限幅引起的高频。在模仿体系中,运用满足高的截频速率来构建这种低通滤波器一般要求有一个多阶滤波器,然后让体系变得体积巨大且本钱昂扬。可是,在数字处理体系中却能够轻松完成,条件是在音频处理器中有满足的有用 MIPS。
图2 显现了软限幅时一个处理流程的比如。
图1高增益DRC 和低通滤波器的处理流程
从 TLV320A%&&&&&%325x 系列器材等便携式音频放大器到更新式的 PCM514x 家用音频miniDSP DAC,这些可编程 miniDSP 产品都能够完成软限幅。愈加智能的一些完成办法,要靠广阔体系开发人员去立异。每一种器材都集成了彻底可编程 miniDSP 内核,让开发人员不再被固定的处理流程所捆绑,无需再一尘不变地照搬别人的音频体系规划办法。
图2使用PLimit约束输出并保证无高频谐波
对有些人而言,这些内容或许并不新鲜。但对其别人来说,在阅览本文后或许就会豁然理解“本来这便是我的扬声器之所以损坏的原因!”