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系统中产生谐波失真的原因是什么?影响扬声器谐波失真的因素?

作者:五金加工
文章来源:本站

  系统中产生谐波失真的原因是什么?

  关于这个问题,系统中产生谐波失真的原因可能有多种,包括:

  1. 非线性元件的存在:比如说,放大器、滤波器、混频器等,由于非线性特性,会使得输入信号的谐波倍增,从而导致谐波失真。

  2. 非理想放大器的存在:在实际电路中,放大器往往会存在一些非理想特性,比如说,增益随频率变化、噪声、交叉失真等,这些特性也会导致谐波失真。

  3. 信号传输线的存在:如果信号传输线的特性不均匀或者存在损耗,就会导致信号的失真,其中包括谐波失真。

  4. 电源噪声的影响:电源噪声是指电源中存在的高频干扰,如果这些干扰穿过电路,就会导致谐波失真。

  5. 系统设计的不合理:如果系统设计不合理,比如说,信号幅度过大、频率过高,就会导致谐波失真。

  电网谐波来自于3个方面:

   一是发电源质量不高产生谐波: 发电机由于三相绕组在制作上很难做到绝对对称,铁心也很难做到绝对均匀一致和其他一些原因,发电源多少也会产生一些谐波,但一般来说很少。

   二是输配电系统产生谐波: 输配电系统中主要是电力变压器产生谐波,由于变压器铁心的饱和,磁化曲线的非线性,加上设计变压器时考虑经济性,其工作磁密选择在磁化曲线的近饱和段上,这样就使得磁化电流呈尖顶波形,因而含有奇次谐波。

  它的大小与磁路的结构形式、铁心的饱和程度有关。

  铁心的饱和程度越高,变压器工作点偏离线性越远,谐波电流也就越大,其中3次谐波电流可达额定电流0.5%。

   三是用电设备产生的谐波: 晶闸管整流设备。由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波。我们知道,晶闸管整流装置采用移相控制,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波,显然在留下部分中含有大量的谐波。

  如果整流装置为单相整流电路,在接感性负载时则含有奇次谐波电流,其中3次谐波的含量可达基波的30%;接容性负载时则含有奇次谐波电压,其谐波含量随电容值的增大而增大。

  如果整流装置为三相全控桥6脉整流器,变压器原边及供电线路含有5次及以上奇次谐波电流;如果是12脉冲整流器,也还有11次及以上奇次谐波电流。

  经统计表明:由整流装置产生的谐波占所有谐波的近40%,这是最大的谐波源。 变频装置。

  变频装置常用于风机、水泵、电梯等设备中,由于采用了相位控制,谐波成份很复杂,除含有整数次谐波外,还含有分数次谐波,这类装置的功率一般较大,随着变频调速的发展,对电网造成的谐波也越来越多。

   电弧炉、电石炉。

  由于加热原料时电炉的三相电极很难同时接触到高低不平的炉料,使得燃烧不稳定,引起三相负荷不平衡,产生谐波电流,经变压器的三角形连接线圈而注入电网。

  其中主要是2 7次的谐波,平均可达基波的8% 20%,最大可达45%。

   气体放电类电光源。

  荧光灯、高压汞灯、高压钠灯与金属卤化物灯等属于气体放电类电光源。

  分析与测量这类电光源的伏安特性,可知其非线性十分严重,有的还含有负的伏安特性,它们会给电网造成奇次谐波电流。 家用电器。

  电视机、录像机、计算机、调光灯具、调温炊具等,因具有调压整流装置,会产生较深的奇次谐波。

  在洗衣机、电风扇、空调器等有绕组的设备中,因不平衡电流的变化也能使波形改变。

  这些家用电器虽然功率较小,但数量巨大,也是谐波的主要来源之一。

  影响扬声器谐波失真的因素?

  从事过喇叭行业的人都知道有喇叭失真这个概念,但具体失真是什么意思,失真必须控制在什么范围,失真起因于什么,如何避免失真,恐怕知道的人并不是很多。今天我为大家一一解释一下。

  喇叭失真亦称高调波歪率。从喇叭辐射出去的声音,理应只有所加信号的重现,但实际上辐射出来的声音中除基频信号声外,还有其它频率的声音出现,使声音听起来有异常的感觉,这种现象叫失真。

  失真率一定要定量的音压输出作比较才能正确,但则以不超过5%为准。失真主要起因于:1.驱动力(磁束分布不平的电流变形,输入超过额定输入功率)。2.支持部分(弹波与振动板的凸缘部分)。3.振动板活塞运动与分割运动等三个重要原因。

  喇叭失真包括: 1.非线性失真又包括谐波失真和互调失真。2.瞬态失真。

  A、谐波失真:一般由扬声器磁场不均匀及振动板系统的非线性畸变引起。通常在低频时产生,因为低频时振幅大,音圈纸盆、弹波等容易产生非直线性畸变。

  在喇叭的磁回间隙内,不仅是只有铁片厚度对应处存在环形磁场,事实上在外部同样有磁场存在,只是磁力线没有发那么密而已,因此磁场不是匀强磁场,存在着不均匀性,故线圈在间隙内运动进,所感受的磁场不均匀,而会引起一定的失真。

  B、互调失真:是两种不同频率的信号,同时加入到喇叭上时,互相调制而引起的,互调失真会造成音调上的失真,当互调失真较大时,会使合唱拍手等重放音质显著变坏。

  C 、瞬态失真:这是由于扬声器的振动系统跟不上快速度变化的电信号而引起的输出波形失真。 这种失真与频率响应曲线的平滑程度有关。在振动板的每个共振点(相当于频响曲线的峰谷处),这种失真更为严重。

  众所周知,功放的输出功率一定要大于喇叭的输出功率,否则不但会影响声音效果,而且会加速功放的损坏。选择的喇叭阻抗比功放的输出阻抗高时,将影响放大器的输出功率;而当喇叭的阻抗过低时,如低于4欧姆以下,使用的功率放大器与额定的输出功率又不相匹配,这种情况下失真将增大。

  使用的功率放大器与额定的输出功率又不相匹配,扬声器阻抗越低,失真越大,失真将会很大。如果喇叭的阻抗符合要求,额定功率又比功放的额定功率稍小,失真就相对小,喇叭的声音质量就好。

  

系统中产生谐波失真的原因是什么?影响扬声器谐波失真的因素?

  

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