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谈谈输出变压器
－－－左增军
输出牛是胆机的咽喉，
其内在品质的优劣直接影响著整机的重放
质量。
由于输出牛的专业性较强，
加之考虑厂家
的利
益，
故很少有刊物作高保真输出牛的
介绍。
发烧友在评论某某胆机之输出牛时仅以外表或者品牌
效应
点评，甚至仅
以个人
听
感为依据，
缺乏对输出牛的定性的认识
（虽然变压器所涉及的技
术并不深，
但一支高保真输出
牛并非人人都能作
得好
的）
。
另外
各胆机生产厂所生产的输出牛可以说各具特色，
各有千秋。
对于
称得上
“Hi
-
Fi”
级
（严
格地讲胆机的
输出牛
无法算
Hi-Fi
）的输出牛，一个厂
家一个
“
味
”
，甚至一个批次一种音色。
当然在这
“
云云众生
”
众多的胆机中，也不乏有那不够
< br>Hi-Fi
甚至失真较大，频率响应较窄的输
出牛
“
滥竽充
数
”
。
而我们业余发烧友又无
“
孙悟空
”
那
“
火眼金睛
”
，来识破那些
“
笨牛
”
。本来不够
< br>Hi-Fi
的
“
牛
”
，却
奉为上
品，那可
就残了。
这里笔者给大家谈一谈胆机的输出牛及其业余测试方法
，
让大家对
“
牛
”
有一个定性的了
解和认识，也让
输出牛
不在那么
“
牛气
”
。
一颗理想的
Hi-
FI
输出牛要求其：
1.
初级电感（
pri-induct
or
）为无穷大（
infinite
）
，以应付很低的低频信号；
2.
漏
感
（
leakage
）为
零，分布电感（
distributed
indu
ctance
）
、电
容
（
distributed
capacitance
）为零，
以
便高保真的传输现代音乐的超高频信号；
3.
不产生各种形式的串联或并联谐振
（
r
esonance
）
，
以免使音频信号
发生畸变
（
distortion
）<
/p>
；
4.
不产生任何非线性（
nonlinear
distortion
）或相位延迟失真（
phase-
delay
distortion
）
。
从变压器的原理上讲，
现今无论何种形式的变压器均无法同时满足以上条件的。
首先说变压器要<
/p>
用铁心
（<
/p>
core
）做导
磁媒体，
其非线性失真一般很大。<
/p>
再有若需诺大的初级电感
（
pri-in
ductor
）
，
其漏感
（
leakage
）
、
分布电感、
电容亦
随
之加大。满足了第
1
项，就要损失第
2
项，互为矛盾。且较大的初级电感又可使相位失真加
大，动态范
围
（
dynamic
renge
）减小。
看到
这里发烧友可能要问，照你的
“
牛
”<
/p>
（谬）论，胆机就不能算
Hi-Fi
音响
了？你是不是一个
“
恨胆狂
”
，
然也，
相
反我是却个胆机迷，且快至如醉如痴之地步。常言道
“
爱之深，
则之切
”
。本人对胆机并非盲目
的崇拜
，而是从
其优点
中
找出可以改进的不足，无法改进的不足之处，才认为是
“
残缺的
美
”
。一只宽频响（
freguenc
y
response
）的输
出
牛，要求在满足高频的情况下，尽量增加初级电感，
以使频响曲线向
低端延伸。
亦或在满足低频
的情况下，尽量减
< br>
小分布
电容（
distributed
capacitance
）及漏感（
leakage
inductance
）以使高频更靓。但两者总
是互为矛盾，故频响
不可
能很
宽。
现今的输出牛大多采用高质量的铁心，
特殊的线材及复杂的
绕制工艺，
已使频响宽度达
到
10Hz
~20KHz±
1.5dB
（有的甚至更宽）
。根据现代
“
音乐频谱曲线
”
看
，已能满足各种音乐信号的传输了。
不过荣幸的是，由于输出牛不可
能传输更高的高频信号（即便能传输过去，相位也已延迟了很
多，加之人耳的
掩蔽效
应也就不能感觉到）
，可将一些高频
干扰如
CD
、
DVD
< br>等数位音源本身固有的数位干扰
“
拒之门
外
”
。这就是用有输
出牛的
功放（胆机或石机）
，重播
CD
、
VCD
、
DVD<
/p>
音乐要比石机
“
好听
”
许多（显得不那么刺耳）
。故
有
些名厂的石机也采
用
“
牛
”
做输出如
Mc
Intosh
（麦景图）
。有些中低档胆机之输出牛，干脆就只
照顾低频，高频到那
里一概不管。此类
胆机虽
有充实的低频但高频暗淡，久听会感觉
“
闷
”
得难受（如今发烧友的耳朵已修炼的挑剔的很）
。现
今的音箱好象在
暗中为
胆
机弥补这
“
高频不足
”
，把音箱的高频做的较靓，甚至用高灵敏的号角单元，那种
“
< br>不足
”
也就不
显得那么突出
了
.
一支宽频响的
Hi-
Fi
输出牛，其电感漏感（
leakage inductan
ce
）比（
LL
）很大（即较大的
电感
（
inductor
）
，极
小的漏感）
。故通常用电感漏
感比（
LL
）来衡量一个输出牛的优劣。下面我给大家谈谈对输
出牛
具体的要求：
初级电感（
pri-
inductor
）
L
L=K·
（
Ra-r1
）
/2πfmin
其中：
Ra
是放大器的最佳负载阻抗（
optimum plate load
）
，
r1
是输出牛的初级直流电阻。
K
是一个系数，当
要求
频响
曲线不均匀度为
-3dB
，或允许初级阻抗变化
30%
时，
K=1
；当要求<
/p>
-1dB
或允许阻抗变化
10%
时，
K=2
；要求
-0
.5dB
或允
许阻抗变化
5%
时，
K=3
；
fmin
：所要求之最低频率。
初级漏感（
pri-leakage
inductance
）
Ls
Ls=K·
Ra-
r1/2πfmax
其中：
fmax
系所要求之最高频率，
当允许初级阻抗变化
30%
时，
K=0.8
；
允许变化
10%
时，
K=0.5
。
输出牛直流电阻
单端（
single-ended
）输出牛，初级电阻
r1=0.5·
R
a
（
1-
η
）
；次级电阻
r2= r1
（
N2/N1
）
推挽（
push-
pull
）输出牛
初级电阻
r1=0.414·
Ra-a
（
1-
η
）
<
/p>
次级电阻
r2=0.586·
Ra-a<
/p>
（
1-
η
）
（
N2/N1
）
其中：
Ra
系单端放大器（
single-
ended
）最佳负载阻抗（
optimum plate l
oad
）
；
Ra-a
< br>系
推挽放大器（
push-
pull
）最佳负载阻抗；
η
为变压器的效率（
efficiency
）
，一般取
0.75~0.9
，功率越小
η
取值越
低。
输出
牛直流电阻不宜过大，否则将影响瞬态（
transient
）
、解析力及动态范围（
dynamic
range
）
。
由于变压器中存在电抗（
reactance
）成分，其感抗（
indu
ctive reactance
）随频率的变化而
变化，使得
其输入阻
抗
（
input
impedance<
/p>
）亦随之变化，一般中频段呈一定值不变。而低频段，随频率的降低而急
< br>速下降，高频段又随
频率的
上
升而升高。当阻抗偏离放大器的最佳负载阻抗（
optimum plate load
）较多时，放大器将产
生严重的波形失真，
且输
出功率亦下降。故一般要求变压器的输入阻抗（
input i
mpedance
）变化
<30%
。<
/p>
另外，
由于变压器本身存在有分布电感
（<
/p>
distributed inductance
）
及分布电容
（
distributed
capacitance
）
，
其相互作用将产
生串联或并联谐振
（
resonance
）
。
发生谐振时，
其输入阻抗
（
input
impedance
）
趋向于零或无穷
大
（
infinite
）
。且无论是串联或并联谐振，其输出电压都可能出现峰值，使频响曲线变差。为控制
变压器在谐振
（
< br>resonance
）
时输入阻抗的变化程度，
保证平坦的幅频特性，
应控制住变压器回路的
Q
值
（这
里
Q<
/p>
值的含义是，感
抗
（
inductive
reacta
nce
）或容抗（
capacitive
reactance
）与回路电阻之比。
Q
值越大，其
阻抗的变化程度也越
大）
，
选择合适的电感（
pri-
inductor
）漏感、内阻及分布电容值。
另外，变压器初级电感的大小还与信号的动态范围（
dynamic
range
）有关联，当信号
幅度
（
amplitude
）与响度<
/p>
（
loud
ness
）
变化时，
意味著铁心中的磁
感应强度
（
induction density
）
和磁导率
（
permea
nce
）
在变化。因而初
级自
<
/p>
感量也将随著信号幅度（
amplitude
）的变化而变化，当信号幅度（
amplitude
）较大
时，很大
的初级电感，引起波
形失
真加
大。而信号幅度较小时，铁心的磁导率（
permeance
）
变小，自感量变小，将影响频率响
应特性（
freguency
response
）
。
再者，从减小相移失真（
phase-delay
distortion
）的角度考虑，输出牛亦不能只为照顾低频
而过分的加大初级
电感
（
pri-inductor
）
。由于铁心的磁饱和（
magnetic saturation
）程度与频率成反比，在低频段，
铁心有可能工作
< br>
在
B-H
曲线的饱和区，此时，因磁化电流（
magnetizing
current
）的波形已严重失真，呈尖顶状，
致使输出电压的波形
也产生
失真。输出牛铁心的磁感应强度（
induction
density
）越高，失真亦越大（这就是为何用
< br>EI
型铁心做输出牛，要
比其他
形
式的如
R
型，
C
型及环型铁心还好，且
EI
铁心最好不用超高导磁率，带纹向
的硅钢片）
。
当输出牛中有直流磁化时
（如单端输出牛，
或推挽牛因两管
电流相差较多，
或两组绕组圈数不对
称时）
，失真就
更为严
重
。为减小波形失真，常用的办法是在铁心（
core
）中垫入空
气隙（
air gap
）
S