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企鹅发烧 · 中尉原创:谈一谈音响器材中的变压器

HiFi 音响进阶篇 中尉2017-12-25 收藏 : 0 查看 : 1357 评论 : 0

摘要 : 一文带你看懂音响器材中变压器的种类与不同。

原创作者: 中尉

变压器,又被称为火牛、牛,是音响器材不可缺少的重要元件。老烧友们都知道,不同类型的变压器,工作特性不同,对声音也会带来不同的影响。今天这篇文章就专门谈一谈变压器。



1885年,第一只变压器(上图)诞生在布达佩斯特,图片上的三个人名即是发明变压器的人。



同年,William Stanley Jr.在第一只变压器的基础上进行了改良,推出了他主导的变压器(上图),大大提升了变压器的实用性,为现代变压器设计奠定了基础。

从变压器诞生到现在,一个多世纪过去了,变压器也演变出不同的种类。

我们在音响器材中常见的变压器按形状分类大概有如下几类:方形、C型、环形、R形。


【一、方形变压器】

方型变压器也叫EI型变压器、EI牛,习惯称为方牛。是音响器材中最为常用的变压器种类。



上图是天龙Denon AVR-X6400所用的变压器,也是在各品牌AV功放中最为常见的变压器类型:方形变压器。




方牛是按照铁心形状来定义的,因为EI变压器的铁芯是由“E”型片和“I”型硅钢片(也叫矽钢片)叠加起来的,故得其名。

硅钢材料本身具有很强的磁导性,能有效降低磁滞损耗。之所以采用硅钢片堆叠式安装而不采用整块的硅钢,是因为片式堆叠具有更强的抗磁饱和能力。


1、方牛的优点。

首先,方牛的E片和I片之间存在空气间隙,从而具有更高的抗磁饱和能力,可有效地降低涡流损耗。其次,方牛的结构简单,线圈绕制方便,大批量生产时成本低廉。再次,方牛的波除杂波能力强,对抗直流飘移的能力也很强。

2、方牛的缺点。

首先,由于方牛的铁芯每一片都由一块E和一块I合成,本身没有完整的磁路,造成它的效率较低,其工作效率一般来说大致在75%~85%之间。

其次,方牛内阻高、漏磁明显,有低频干扰,容易对声音的清晰度造成恶化,影响解析力。

一般来说,方牛的声音走向属于厚重浓郁、温暖醇和的风格,音场层次、细节解析力一般。 近些年,人们通过调整漆包线的线径、使用优质的铁芯、绕制线圈时采用特殊的分层分段方法,有效地降低了方牛的内阻、提升了高频延伸和整体声音的解析力。





【二、C形变压器】







上面三张图是C形变压器,装上屏蔽罩后,在外观上它与方形变压器看不出有什么区别。现在主要用于一些高端功放上。




C牛的制造过程是硅钢带卷绕成形后,经热处理、漫渍等工艺制成封闭铁心,然后把封闭铁心切开.形成两个C 型铁心,将线包套入后,再把一对C 型铁心拼在起,并紧固捆扎在一起而构成变压器。 C 型铁心的气隙可以做得很小,还具有体积小、重量轻、材料利用率高等优点。

上图是单C型铁芯,还有一些变压器采用2个C型铁芯,构成双C型变压器,如下图:





【三、环形变压器】



上图是马兰士 Marantz SR8012使用的环形变压器,变压器外面加了一个完整的金属屏蔽罩。



上图是马兰士 Marantz PM8006使用的环变,也使用了屏蔽罩。

环型变压器的问世时间比C型变压器要晚一些。环型变压器在音色走向上属于清爽亮丽的风格,声场的层次感和解析力一般来说要比传统方牛优秀,但在中频的厚声温暖感上则逊于方牛。

环牛的磁路短,效率高,铜损与铁损均小于方牛。一般来说,环牛的效率大致在85%~95%之间。环形变压器的线圈均匀地缠绕在铁芯上,不存在气隙,所以理论上来说漏磁量很低,信号干扰也很少。

但我们也要注意到,正是因为它的铁芯没有气隙,反而导致它的抗磁饱和能力较差。由于现在用电环境负责,市区电网中杂波情况相当严重,很容易在环牛中产生直流偏移,这时环牛就会出现很强的漏磁现象,产生杂音干扰。由于这一问题的存在,环牛在顶级功放中的应用曾受到一定限制。不过随着技术的进步,这些问题也在逐步得到改善,一些HiEnd级功放采用环牛的案例也越来越多。




【四、R形变压器】





上面两张图是R形变压器,R牛加工复杂,生产成本高,因而多为小功率变压器,加之价格较高,所以在小规模量产的解码器、数字播放器上较为常见。

R牛问世到现在不过20年的时间,电气性能相当出色。 首先,R牛漏磁很小,只有方牛的1/10、C牛的1/5左右。 其次,R牛的频率特性好,优于其他任何类形变压器的。

R牛的缺点和环牛一样,抗直流饱和性能差。其次就是市场价格高,相同功率下它比方牛贵了一倍,比环牛价格要高出大概30%。

R牛声音非常饱满坚实,乐器质感很好,解析力和速度感都比方牛要出色。它的声音偏清淡,中频也相对要薄一点。低频的层次感在几种变压器中也是最出色的,但低频量感相对于同功率的环牛要少一些,下潜深度比环牛也要差一点。

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