音響器材中的濾波用電解電容器
音響器材中的濾波用電解電容器
電解電容器被廣泛的應用于濾波、耦合、頻率補償等電路中。依據不同的用途,電解電容器的結構,材質,制造工藝也各有不同,因此在不同的電路位置中,正確的選取優質合適的電解電容器也是大家所關心的。無論你是DIY愛好者或者是普通的發燒友,掌握一些這方面的知識是很有裨益的。我不是電容器的制造工程師,談論更多更專業化的電容器知識無異于班門弄斧。在此僅就音響器材中濾波用電解電容器的范疇內,結合自己多年來的使用經驗,跟大家聊一下。在談論這些電容以前,我們首先簡單的了解一下電解電容器幾個比較重要的參數還是必要的。
1, 標稱參數
就是電容器外殼上所列出的數值。 *靜電容量,用UF表示。就不多說了。*工作電壓 (working voltage)簡稱WV,應為標稱安全值,也就是說應用電路中,不得超過此標稱電壓。*溫度 常見的大多為85度、105度。高溫條件下(例如純甲類功放)要優選105度標稱的。一般情況下優選高溫度系數的對于改善其他參數性能也有積極的幫助。
2 ,散逸因數dissipation factor(DF)
有時DF值也用損失角tan表示。DF值是高還是低,與溫度、容量、電壓、頻率……都有關系;當容量相同時,耐壓愈高的DF值就愈低。頻率愈高DF值愈高,溫度愈高DF值也愈高。DF值一般不標注在電容器上或規格介紹上面。在DIY選取電容時,可優先考慮選取更高耐壓的,比如工作電壓為45V時,選用50V的就不很合理。盡管使用50V的從承受電壓正常工作方面并無不妥,但從DF值方面考慮就欠缺一些。使用63V或71V耐壓的會有更好的表現的。當然再高了性價比上就不合算了。
3 ,等效串聯電阻ESR
ESR的高低,與電容器的容量、電壓、頻率及溫度…都有關,ESR要求越低越好。當額定電壓固定時,容量愈大 ESR愈低。當容量固定時,選用高額定電壓的品種可以降低 ESR。低頻時ESR高,高頻時ESR低,高溫也會使ESR上升。等效串聯電阻ESR 很多品牌可以從規格說明書上查到。
4, 漏電流
一看就明白,就是漏電!鋁電解電容都存在漏電的情況,這是物理結構所決定的。不用說,漏電流當然是越小越好。電容器容量愈高,漏電流就愈大;降低工作電壓可降低漏電流。反過來選用更高耐壓的品種也會有助于減小漏電流。結合上面的兩個參數,相同條件下優先選取高耐壓品種的確是一個簡便可行的好方法;降低內阻、降低漏電流、降低損失角、增加壽命。真是好處多多,唯價格上會高一些。有個說法,既電解電容工作在遠低于額定工作電壓時,由于不能得到有效的足以維持電極跟電解液之間的退極化作用,會導致電解電容的極化而降低漣波電流,增大ESR,從而提早老化。但是這個說法的前提是“遠低于額定工作電壓”,綜合一些長期的實踐經驗來看,選取額定工作電壓標稱值的2/3左右為正常工作電壓,是比較合理可靠的。
業余情況下可以對電解電容的漏電流大體上估計一下。把相同容量的電解電容按照額定承受電壓進行充電,放置一段時間后再檢測電容器兩端的電壓下降程度。下降電壓越少的漏電流就越小。
5, 漣波電流Irac
漣波電流對于石機的濾波電路來說,是一個很重要的參數。漣波電流Irac 是愈高愈好。他的高低與工作頻率相關,頻率越高Irac越大,頻率越低Irac越小。傳統的認為我們需要在低頻時能夠有很高的漣波電流,以求得到良好的大電流放電特性,使的低頻更加結實飽滿富有彈性,以及良好的控制驅動特性;實際上在高頻時高的漣波電流對音色的正面幫助也很大,可以使高頻有更好的延伸和減小粗糙感。
了解這些參數對我們掌握電解電容的性能品質是很有幫助的。 接下來咱們就聊聊一些著名的補品電解電容。
1, 思碧SPRAGUE
美國生產的著名品牌,大凡DIY發燒友無人不曉。藍色外殼包裝黑色油墨印刷,具有自成一派的外觀風格,無論如何變更品種,它的封裝顏色特征都歷久不變。很容易從眾多的電容中把它區分出來。如果單純的講SPRAGUE如何如何好,也許你會不以為然,如果告訴你象KRELL,Mark Levinson,Cello等這些世界著名品牌,都是選用的SPRAGUE作為主濾波電容,也許你會肅然起敬的。可見其品質和口碑絕非浪得虛名。
近年SPRAGUE已經被日本Nippon Chemi 收購,公司名稱注冊United Chemi-Con/簡稱UCC。 但仍保留原來的生產工藝流程,只是SPRAGUE商標已經改為Nippon Chemi Con的小盾牌。其他仍保留了SPRAGUE的一貫特征。由于SPRAGUE早已在人們心目中樹立起了形象,看到換成小盾牌的產品后,心理上總覺得別扭,實在是不能把它跟絕版的SPRAGUE相提并論。心理乎?成見乎?非也!君不見相同規格的電容,新款電容體積小了,重量輕了。有業界朋友說,ESR、Irac等幾項參數也打了折扣。唯價格便宜了許多而已。
SPRAGUE聲音沉穩有力、剛韌并舉,跟相同容量的其他品牌相比較,SPRAGUE的聲音會更加豐厚溫和,同時不失陽剛,通俗一點說就是柔中帶剛。他的“剛”性同時也表現在中頻段的飽滿堅實感,聲音的密度感、分量感上。所表現出來的樂器具有良好的形體框架,人聲有血有肉有骨架,而不是那種病態的“柔順、滑嫩”(我把那種沒有質感,缺乏密度的所謂“柔和順滑”稱為病態的)。非常優秀的動態表現也是SPRAGUE的特色,在我所接觸過的濾波用電解電容中,除去RIFA外,能夠跟SPRAGUE叫勁比動態的真不多。
SPRAGUE電容在高頻段并沒有十分驕人的表現,但是也并不能說他高頻不好,只是相對比其他頻段的表現不那么突出而已。對于喜歡DIY發燒友在摩機制作時,要注意一下,那些本就朦朧不透的器材選用SPRAGUE時,校聲過程中可能會麻煩一些。而對于那些中頻干薄、高頻刺亮的器材,SPRAGUE就會英雄大有用武之地了。
SPRAGUE的性能非常可靠,使用壽命也很長久。從一些二手商販那里買到一些拆機的SPRAGUE電容,大多有十幾年的時間了,經過一段時間的充電激活上機后,聽感上仍很不錯。絕版的36Dx型在DIY發燒友中口碑比較好。市場上常見到的還有80D、81D型,雖然后者為合并后的產品,但是素質也不錯,是一款高速電解,經常在一些開關電源中用做輸出濾波。二手市場上的81D也比較多見,8200UF/63V的大約10多元一只,對于DIY發燒友來說的確是非常超值的好東西。
2, RIFA
瑞典一個具有60多年歷史的老牌名廠。以空心或黑體大寫字母“RIFA”為其商標特征
。PEH169系列是其鋁質電解電容器里面的高檔系列。作為音響補品器材,發燒友在
購置時,當然要找這個169系列的了。早期的該系列電容一般為鋁質本色外殼上印刷商標參數,外包裝透明或半透明薄膜。92年跟芬蘭的EVOX公司合并后,商標仍保持原來的特征,只是外觀由原來的半透明薄膜包裝變成了白色的塑料殼封裝。不知道是戀舊的心理因素還是人們對并廠后的產品總是抱有偏見,一些資深發燒友在搜尋這類系列電容時總是傾向于半通明包裝的產品。實際使用時發現,同規格的新品跟老品之間的確有點聲音上的區別;新款的聲音略騙亮麗一點。而舊款的則更細膩柔和一些。個人認為是因為舊裝品因為年代久遠,性能指標會發生一些變化,聲音聽上去肯定是有區別的。
有意思的是除去少數極品器材中偶爾可以看到RIFA那乳白色的身影外(例如Gryphon的DM- 100以及REF-1等旗艦功放;Mark Leivenson、Cello也少有使用),其他品牌中還真的很少見到。原因無他,RIFA的價格太貴了。作為DIY發燒友為求靚聲可以一擲千金,而作為生產廠家就不得不考慮成本因素了。
RIFA PFH169 電解電容為鋁箔濕式電容,他有一個與眾不同的特點:拿起來放在耳邊搖動一下,會聽到嘩啦嘩啦的液體流動聲音。在挑選二手RIFA電容時,如果聽不到這個聲音,那就說明已經干枯了,不能再使用了。RIFA電解電容還有一個重要特點,就是壽命非常長,大凡舉例無出其右者。
RIFA電容的漣波電流大是舉世公認的,一些資深燒友認為相同容量的電容,一棵RIFA可以抵的上兩棵日制品。下面是PHE169系列電容的幾個常用參數指標,看過以后你就會相信上面所說絕非空穴來風。
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CR Irac lrac lrac Esr
Esr Lesl
105*c 50*c 40*c 20*c
20*c Approx
100Hz 10KHz 10KHz 100Hz 100KHz
uf A A A MO
MO nH
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10V
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----------------------------------------------------------
15000 7.4 28.9 20.5 23
19 12
22000 8.8 34.8 24.3 17
14 12
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63V
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15000 13.1 53.0 41.1 10
6 16
22000 17.7 73.0 55.8 6
4 17
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100V
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15000 16.0 67.5 51,1 9
6 17
22000 18.2 70.6 55.3 6
5 17
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同時你也可以從這個表中看出溫度、頻率、耐壓跟漣波電流Irac 、等效串聯電阻ESR 等之間的相互影響關系。高耐壓的電解電容無論是Irac還是ESR都要比低耐壓的好很多。表中還可以看出漣波電流100V耐壓15000UF 的要比兩只15000UF/10V耐壓的還要大,而Esr小的更多。
大的等效電感和等效電阻所形成的高頻阻抗,是一般電解電容器的癥結。而RIFA電容內部的等效電感和等效電阻都非常的低,他所提供的電流非常大,充放電的速度極快,因此它能應付強大的動態以及低頻所需的大電流。相對于功放在低頻大動態時的表現就不言而喻了。更可貴的是他的高頻之靚少有匹敵。
RIFA電容的聲音一身“富貴相”,相同容量的電容低頻的下潛沒有思碧深,量感上也沒有思碧來的多,但是質感相當好,富有彈性,松而不肥、蕩而不渾。中頻段的形體質感飽滿堅實而不硬,高頻段順滑細膩、良好的空氣感、絲絲入扣的分析力也是RIFA 的特點。被譽為“極品中之極品”當之無愧。對數字電路極有研究的好朋友PURER,特別喜好把其應用在數字電路的電源濾波中,據說會降低數碼味。筆者也曾經多次在打磨CD機時,將其應用于數字部分的濾波電路,效果真的是非常好。筆者有幸搞到了部分全新RIFA 33000UF/70V PEH169電解電容,被使用在了筆者設計的LDH80W旗艦功放中,把早期設計使用的日制“補品”電容,打的滿地找牙尋不著北。他的表現已不局限于高、中、低三頻的改善,無論速度、動態、質感、密度,是一種整體素質的提升。真是一分錢一分貨,貴的有道理。
3。 ROE
這是德國生產的品牌,跟SPRAGUE一樣同屬于歐美器材中的主力電容,在很多高檔歐美器材中都可以找到他的身影。淺金黃色或深金黃色的透明包裝是其特征。見到不少歐美膽機在設計造型時特意把幾棵ROE裸露到外面,給人以高貴、典雅、富麗堂皇的感覺。KRELL除喜歡將SPRAGUE用做濾波外,更喜歡將ROE用做前級、電壓放大級以及數字器材中。
金色ROE的價格也不便宜,或許是同樣的原因,ROE 大容量低耐壓的型號不如小容量高耐壓的型號應用廣泛。400V左右的ROE在膽機上的應用更是屢見不鮮。一些二手拆機ROE電容, 更是膽機DIY發燒友喜歡搜尋的目標。其中標注為DIN--41 238型號的聲音最靚。圖九中兩只同為220UF/385V 的電容,一只為 DIN 41 253 (半截金色封裝),另一只就是標注為 DIN 41 238的。無論體積、重量、Irac、Esr 等都不一樣。這種金色ROE的聲音比較中庸,沒有SPRAGUE低頻段的渾厚雄壯,也比不上RIFA高頻段的細膩延伸。然而他自有自己的風格:豐厚順滑、淳樸自然的中頻質感。這種感覺給人以溫暖親切感,高頻段稍暗,但仍有足夠的層次和分析力。在人聲弦樂的寬厚順滑上表現良好。是一款有“膽味”的電容。
4。費力撲Philips
Philips公司真是家大業大,涉足的行業也多。電容器業自然也少不了他。但就電解電容的品牌名氣還沒有前面的三個品牌叫的響。套用一句港臺人的廣告用語:“PHILIPS電容便宜又大碗”。實際上在國內的二手市場上,PHILIPS的藍六角被稱為極品電容,價格一點也不比上面幾款同檔次的價格便宜。PHILIPS的中小容量電容早期為淡蘭色的通明封裝外殼,新近的外殼多為厚膜不通明的藍色封裝,但比SPRAGUE的包裝顏色要淺一點。當然與不同的型號有關。高壓低容量系列有一個與眾不同的明顯特征:為增強殼體抗壓能力而沖壓出的六個凹痕,也就是被稱為的“藍六角”。近年來PHILIPS電容在歐美高檔器材中的出鏡率頻頻上升,低檔的ONIX,高檔的Goldmund以及極品的JIADIS膽機都有他的一席之地。
筆者對PHILIPS電容使用的不多,特別是大容量低耐壓產品。對其特點也不是很了解。但是對其高壓低容量的高檔“藍六角”卻情有獨鐘。這是一種性能很好的高耐壓高速電解,可以工作在很寬的音頻范圍內而保持良好的ESR線形。在歐美膽機器材以及一些濾波電路,開關電路里面經常可以找到這只電容,由于手頭該電容的資料短缺,無法跟其他型號比較,但是可以從他在一些名牌產品里面的上鏡率上,有理由相信他的實力跟素質。
藍六角的聲音表現,有不錯的瞬變反應和足夠的解析力。大場面的層次勾勒和質感密度都不錯,但在人聲弦樂的寬厚順滑上比ROE的DIN 41 238稍遜半碼,而在高頻的細節通透感上又略勝一籌。
5。 ELNA
日制電容,追溯歷史他也有60多年的滄桑了。而研究開發音頻專用電容也有了25年的歷 史,可以說是日制電容業的老大。跟歐美一些名牌電容的外包裝所不同的是ELNA喜歡在不同型號之間,使用不同的彩色外殼封裝,閃閃發亮剎是好看。ELNA的音頻專用電解電容也不是等閑之輩,在很多中、高檔器材上都可以覓見他的影蹤。特別是在高檔日產器材上,幾乎是ELNA音響專用電容的天下,例如DENON的旗艦CD、頂班功放,SONY的頂級SACD、CD、功放, MARANTZ、金嗓子的頂班器材,歐洲的“音樂之旅”功放等等不一例舉。也有個別產品是整機廠家委托定做的,例如的MARANTZ 電解電容。
DIY發燒友對ELNA更是熟悉的很,并賦予了一系列愛稱;“棕神”“紫袍”“金王子”, 可見其品質在發燒友的心目中的地位。近年來歐美的名牌電容產品經營狀況不佳,大多已被兼并,而且基本上是在老產品的庇護下生存,新產品的開發研究相對薄弱遲滯。相比之下ELNA卻是不斷的開發研究推陳出新,給人以信賴感。
ELNA的音響專用電解里面,Duorex,Silmic,Cerafine,ForAudio都是大家公認的優質
電容。“棕神”XILMIC為為無氧銅引出腳,據說內部使用了蠶絲,該電容的介質損耗角t g &特別低,幾乎達到MKP電容的數值。特別適合作級間耦合。DENON的頂班A/D DA-1,旗艦合并CD機 S1 的輸出級,就是采用了四只680UF/50V的XILMIC電容兩兩的先
串后并。檢測該電容組兩端電壓和對地電壓均為0V,所以直接將其電容組短路,按道理應該效果會更好一些,但實際聽感上卻完全不是那么回事,屢試不爽,之后又使用四只MIT的PPMFX 7UF電容代替,仍然失敗。只好又接回原來的電容組。。。哈哈跑題了。
大容量的 For Audio 電容被眾多的高檔器材應用在了電源濾波電路中,國產鐘神的頂級功放JA100就采用了12顆12000UF/71V的。如果你認為日制品比歐美制品便宜那就
錯了!這棵電容可一點也不便宜,他在國內市場上的零售價是100元左右,如此售價并能夠為眾多知名廠家所采用,不難看出其實力。遺憾的是國內正宗ELNA產品幾乎難覓,市場上所能看到買到的大多是OEM產品,就筆者所知,國內XX廠就在給ELNA OEM產品,能夠買到***立隆ELNA-SONIC 公司的產品也算幸運了。更有甚者一些不良JS造假售假,單從外觀上很難判定真偽。難怪有不少發燒友投訴所購買的ELNA電容聲音平平聲不抵價。筆者在進行該款電容的試聽時,使用的是進口原裝功放上拆下的FOR AUDIO濾波電容,跟同規格的OEM產品相比較差別確是不小。這不能不說是一大憾事。
For Audio 的ESR非常低,但Irac仍比不上歐美的幾款名牌電容。低頻比較厚實,但少了SPRAGUE的那種雄壯,全頻段清爽通透層次好,中頻自然順滑稍為偏薄一點,高頻段晶瑩剃透有鮮活躍動感,搭配的好也可以得到良好的空氣感,一般情況下不必再并聯小MKP電容,如果一定要并聯的話,建議使用MIT電容,使用WIMA并聯會令人聲的口齒聲偏重(但也不是絕對)。
非常好我支持^.^
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