HIFI系统设计理念

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1、个人收集整理仅供参考学习HIFI系统设计理念HIFI音响大家一定不会陌生，Hi-Fi是英语High-Fidelity的缩写，直译为“高保真”，其定义是：与原来的声音高度相似的重放声音。人的耳朵非常的灵敏，虽然说上限是20KHZ。但是有的人竟然能听出相距100nS的两个旋律……纵观市场，市面上没有那台设备不是打着HIFI来出售的，真是优劣难辨啊……下面谈谈我对HIFI系统的设计理念。首先电源部分：有些人的设备说使用电池就会一定秒掉做了升压处理的设备；然后就大肆的说做了升压的多不好，声场怎么样？众所周知电学是基于最基本的物

2、理原理而产生的物理分支。如有什么不对的地方请指出。图一1、电池内阻从图中大家会看到一个参数，那就是电池内阻r。相信大家在买电池的时候都会涉及到一巷重要参数：电池内阻r下面我们来看看电池内阻的较为官方的定义：欧姆内阻主要是指由电极材料、电解液、隔膜电阻及各部分零件的接触电阻组成，与电池的尺寸、结构、装配等有关。电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。极化电阻是指电池的正极与负极在进行电化学反应时极化所引起的内阻。电池的内阻不是常数，在充放电过程中随时间不断变化，这是因为活性物质的组成，电解液的浓度和

3、温度都在不断的改变。欧姆内阻遵守欧姆定律，个人收集整理仅供参考学习极化内阻随电流密度增加而增大，但不是线性关系。常随电流密度的对数增大而线性增加。电池随着电量的降低，由于极化导致电池的内阻随着电量的下降而增大，虽然说电池充满电后的内阻非常的低，通常为几十毫欧，但是随着电池电量的降低，内阻会变得非常的大，通常会增加到1欧姆到5欧姆之间。2、开关电源内阻通常设计精良的开关电源都可以做到50毫欧的内阻。为什么开关电源的内阻会那么低呢？因为开关电源有反馈控制环对输出进行实时的监控和调整，而这种调整的速度也是极快的，有些快到几十

4、纳秒的调整速度，从而使得开关电源的输出电压几乎没有什么变化。（当然是在额定的输出电流范围内）3、电容特性电源的内阻到底有多重要呢？先来看看供电系统的旁路电容和滤波电容的特性。这个世界上没有哪个器件可以是最理想化的，总会受到物理规律的限制，但是我们可以尽可能的降低不理想的程度。ESR（等效串联电阻）这是电容内部转移电荷的时候遇到的阻力系数；ESR，是EquivalentSeriesResistance三个单词的缩写，翻译过来就是“等效串联电阻”。ESR的出现导致电容的行为背离了原始的定义。ESR是等效“串联”电阻，意味着

5、，将两个电容串联，会增大这个数值，而并联则会减少之。理论上，一个完美的电容，自身不会产生任何能量损失，但是实际上，因为制造电容的材料有电阻，电容的绝缘介质有损耗，各种原因导致电容变得不“完美”。这个损耗在外部，表现为就像一个电阻跟电容串联在一起，所以就起了个名字叫做“等效串联电阻”。比如，我们认为电容上面电压不能突变，当突然对电容施加一个电流，电容因为自身充电，电压会从0开始上升。但是有了ESR，电阻自身会产生一个压降，这就导致了电容器两端的电压会产生突变。无疑的，这会降低电容的滤波效果。在负载变化时会产生波动。如图上

6、图所示。另外一项重要参数：ESL和ESR类似的另外一个概念是ESL，也就是等效串联电感。早期的卷制电容经常有很高的ESL，而且容量越大的电容，ESL一般也越大。ESL经常会成为ESR的一部分，并且ESL也会引发一些电路故障，比如串联谐振等。现在的电解很多都是卷制式的。ESL的存在同样会抑制突变电流的变化，最终导致电容的整体响应速度大大降低。个人收集整理仅供参考学习薄膜电容的出现降低了ESR和ESL，通常为电解电容的1%-0.1%，因此进一步提高了电容的响应速度，但是薄膜电容的在同等容量下体积会比较大，而且价格贵。于是乎

7、就出现了电解电容旁边并联一个或几个小容量薄膜电容，在响应速度上做了一个互补，这种做法在很多地方都可以看到应用。在HIFI系统上，音乐的复杂性非常的高，这不是正玄波能模拟的。在实际的音乐信号当中经常会遇到有些歌手突然间打击乐器，或者连续的钢琴演奏，这里面的突然间打击的音乐信号在实际的重放中电路也要突然间吸取非常大的电流，或者钢琴演奏中没按下一个琴键信号都会突然变化，有些则是连续的打击乐。这种音乐在实际当中并不少见。这就考验系统的动态响应能力了。就如前面所说的考验供电系统的响应能力了。电容不可能在突边的情况下立马做出反应的

8、，反应总是需要时间的。于是电容就会出现压降，不能及时提供电流，那么电路系统就会从电源吸取电流。如果电源内阻大了，电源的压降就会更加厉害，导致钢琴演奏声模糊，打击乐模糊，分离度不高。更有甚着电源由于内阻和等效电感等因素导致谐振等，这就更加在原本的音乐涂上一种模糊的边了。这也是为什么纯电池供电的时候音质会随着电量的下降越来越模糊，甚至