为什么直流信号对扬声器不利?


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我在Google上搜索了一下,发现:

DC具有恒定的幅度,该幅度会过热并损坏扬声器的音圈。

有人可以澄清这个答案是否完整和准确吗?


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对于安静的演讲者来说,它们甚至是坏的……
大约

Answers:


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扬声器上的音圈实际上是一个大电感器。它碰巧也会产生声音,但是磁场中的导线环使它像电感一样起作用。

电感器会根据频率改变阻抗。这是因为通过系统的任何电流变化都必须在线圈中建立磁场。振荡电流的速度越快,效果越明显。这导致电感器在高频下具有高阻抗,而在低频下具有低阻抗。

那么DC会发生什么呢?那么,理想电感器在DC处的阻抗为0。这意味着完全没有电阻!当然,这不是理想的电感器。有一束电线,该电线会提供一定的电阻。但是,很容易看到线圈在直流下的电阻远小于在较高频率下的电阻。

现在,大多数放大器都是电压源。它们输出指定的电压,并设计为提供足够的电流,以保持扬声器阻抗两端的电压。因此,如果您的电阻非常低,那么您的电流将非常高,远高于其他形式的电流。此电流意味着您的线圈必须散发大量热量!


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有点像失速的电动机所吸引的电流要比以适当速度旋转的电动机大得多:如果电动机失速,则不会产生反电动势。of!

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据推测,这也可能会损坏您的放大器,因为它不会设计成提供这么大的电流。
克里斯H

另外,施加直流电的扬声器很可能不会移动,这会损害音圈的冷却。低阻抗(因为您只看到DC电阻),再加上散热不佳(由于线圈不在空隙中的空气中移动),很容易导致过热。另外,DC会在锥体的位置引入位移,这可能会增加失真,因为事物更可能在一个方向上超出线性偏移,通常不会造成破坏,但对音频也不利。
Dan Mills

然而,直流并不意味着电流保持不变,它可以是直流方波,其幅度在变化。
eepty '18

@op在操作人员关注的背景下,不太可能使用DC的定义
Cort Ammon-恢复莫妮卡

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所有电流都会加热扬声器的音圈。但是交流电对于再现声音很有用(这就是扬声器的用途)。

另一方面,直流电流将产生与交流电流相同的热量,但是除了固定的偏移量外,它什么都不会产生(相对于将锥体移入和移出以产生声音)。而且,虽然您可以听到交流电,并且可以听到“太大声”并使扬声器失真的声音,但您听不到直流电,因此您不知道扬声器的音圈是否在那儿煎炸,直到看到冒烟为止此外,直流电流还会使锥体偏心,甚至会增加谐波失真。

由于这些原因,绝不允许让直流电流进入扬声器的音圈。


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这取决于您“推”多少,一点点就可以了,但总有一个信号足以损坏扬声器。
Bimpelrekkie,2013年

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失真和破坏性加热之间没有明显的1:1关系。有些扬声器在达到危险的加热之前会变形,并且可能有些扬声器在听到失真之前会开始过热。但是可能有一个合理的规则,即说话者的听觉失真可能是虐待的迹象。
理查德·克劳利

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如果您听到“摩擦”或“刮擦”的声音,则表明音锥已损坏或音圈因交流或直流过载而烧毁。现代放大器有意检查输出级中的任何直流成分,并尝试将其消除。否则,他们将切断放大器以保护扬声器。低成本放大器可能不提供此保护。
Sparky256 '16

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@RichardCrowley来自计算机用户,但对电子产品了解不多,我对失真及其对扬声器的影响很感兴趣。这是否意味着播放失真的音频(例如,由于来自音频源的剪辑而不是由于音量控制)可能会损坏扬声器?还是根本不相关?
Andrew T.

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@ Andrew.T不,失真不一定表示扬声器被过度驱动。在大多数情况下,失真可能发生在某处的“上游”,而扬声器只是忠实地再现它。播放“预失真”的音频不会损害扬声器。否则会有很多烧坏的吉他音箱!:-)
理查德·克劳利

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声音由空气中的压力变化组成。

您可以使用扬声器产生这些压力变化。

扬声器通过前后移动振动膜来产生这些压力变化(声波)。

该膜片通过由“管”组成的音圈来回移动,该音圈上缠绕有一些电线。

该音圈悬挂在由永磁体提供的磁场中。

如果正确使用扬声器并且仅向其施加交流信号,则音圈将向前移动一定距离,而向后移动相同的距离。这是因为您要施加的信号的平均值为0(零),该信号的DC值为零。平均而言(一段时间内),音圈的位置位于其中心点,即“静止”位置,与未向扬声器施加信号时的位置相同。

现在,如果要施加DC信号,将有一个恒定的力作用在音圈上,使音圈不断向前移动一点(如果极性反转,则向后移动一点)。如果您还施加交流信号,则扬声器仍可以工作,但平均而言,扬声器不会处于中央的“静止”位置。

该DC信号在音圈上感应出恒定的力,但由于有电流流过,也会加热它,并且由于音圈的电线具有一定的电阻(通常为4或8欧姆),因此会耗散一些功率,从而使音圈发热。

另一个副作用是,优质扬声器的设计应使音圈可以向前移动一定距离,而向后移动类似的距离。如果您施加DC电压,则应将其抵消,因为音圈可以行进的距离将不对称。如果音圈可以向前移动10毫米,向后移动10毫米,但是您将DC信号向前偏移5毫米,那么音圈只能向前移动5毫米,向后移动15毫米。这将导致更多失真和更差的声音质量。


可以将音圈完全移出间隙,然后也将其固定在该间隙中,也可以将其压在结构的背面,使其足以使其凹入,从而使其紧紧地束缚住。

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不,它不完整,也不准确。对于大多数扬声器而言,几十mV的DC并不是问题。

无变压器输出且缺少大容量隔断电容器的放大器在输出端会有一点偏移电压。

I2R


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在引用的语句中有很大的遗漏。应该是“ ... 可能过热...”,
这完全取决于所施加的直流电源与扬声器的功率处理能力。但是,即使扬声器可以处理直流电,也绝对没有必要使用直流电。扬声器旨在再现声音,而直流电在首次使用时只会产生“噪音”。


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与具有与DC信号电压相同的峰峰值幅度的AC信号相比,DC信号具有更大的功率(如果您想知道,这是使用AC信号时RMS电压的重要性-RMS电压AC信号是具有相等功率的DC信号的电压)。由于直流信号具有更大的功率,因此会在扬声器线圈中耗散更多的功率,这可能导致其过热。

另一种解决方法是考虑交流信号的占空比,以及交流信号不会一直保持在峰值幅度的事实,因此扬声器线圈有机会在峰值之间“降温”信号不会过热,而直流信号始终保持相同的电压,因此线圈不会“冷却”,因此热量会累积直到线圈过热。

直流信号也会影响扬声器音盆的运动,这可能会导致音频质量下降,尽管这不会损坏扬声器。


这是完全不相关的。
桅杆

@桅杆并不是无关紧要的,因为它说明了直流信号比交流信号具有更大的功率,这是扬声器损坏直流信号的主要原因。
米歇尔·约翰逊

它是多余的能量,能量被定义为浪费,因为它没有转化为运动。因此,是的,它会增加热量,就像向其中添加任何形式的无用的能量一样。与直流无关,而与交流无关。
2016年

@桅杆“不是AC”和“ DC”是同一回事。
米歇尔·约翰逊
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