Sound equipment structure and technology

一、设备的散热  

散热问题主要是针对功放（含胆机、石机、前后级合并式）而言，有很多功放机箱温度较高，有的甚至有烫手的感觉。 

功放担负着功率放大的作用，其工作在高电压、大电流状态，整机发热量大这是事实，但是机箱温度太高对石机而言会使晶体管参数变差、穿透电流变大（噪声大）、工作点发生变化（工作在非线性放大区从而使声音失真）、甚至烧毁（一般硅管极限结温150摄氏度、锗管70摄氏度）。 

对胆机而言同样会使电子管参数变差，加快管子老化进程，甚至使电子管爆裂。因此散热是生产设计者不容忽视的问题。怎样才能控制机内温升？关键是散热设计是否合理。巧妙地利用热对流、热辐射、热传递就是散热设计的带导思想。 

发热严重的几款机箱内部的散热设计，主要存在几大失误： 

1、发热量大的元器件放位不太合理：主要表现在将发热元件安放于元件群中间，这不仅难以将热量散发出机箱外，还会对周边元件造成热辐射，影响整机的工作。较好的处理方法是根据元器件的热特征，按气流方向排列；把热敏元件和耐热差的元件放于气流止游（进风口处），把发热量大和耐热元件放于置于PCB印制电路板的边缘并处于气流下游（出风口处）。对热敏感件（怕热元件）尽可能远离发热元件。为减少设备内部空气的流动阻力，大面积的元件及结构件不应放置于空气流通路径中，以免阻断气流，这样可以防止热量在机箱内扩散，且有利于热量快速向机箱外扩散。 

2、机箱通风散热孔开设位置不合适：机箱开设通风孔的目的是希望通过热对流方式达到降低机箱内温度。通风孔开设位置是否合适对散热效果影响很大。如本次参评的个别产品把机箱通风孔开设于中后部，而有不少发热较大的元件却安放在前部，使热量不能直接进行热交换导致机内温升。解决方法是合理布置进出风口的位置，尽量增大进出口之间的距离和高低差。 

3、散热器面积、体积、颜色及摆位考虑不周：功率放大管的散热方式可以通过加装散热器进行热传递和热辐射。多少瓦的功率放大管要装多大的散热器是可以通过公式计算的（由于篇幅所限此处不作详述）。合适的散热器不应有烫手现象，即使散热器大小选择合适，但散热器如果放于机箱内部，所散发的热量仍在机箱内，所以散热器建议装在机箱外（机箱的侧面或背面板）。另外散热器的颜色选择对散热效果也有影响，从热辐射公式:Q=5.67 x 10 -8 ε S[ T 4 2 -T 4 1 ] ,（Q为辐射传递热量、 ε 为黑度、S辐射体表面积、T 1、 T 2 为辐射表面各被加热表面的温度）可见黑度大、面积大且表面粗糙的散热器对散热有利（黑度大的散热器吸热和放热能力都大，当外界温度高于本身温度时吸热、反之散热），所以大功率设备（如专业功放）的机箱一般选用黑色，民用音响由于功率不算大，而且考虑美观问题，也有用其他颜色的。 

二、设备的噪声  

有很多机型在无信号输入时（输出音量处至大位）出现有杂音（噪声及交流声）。这些杂音的存在主要由三大原因引起：元器件质量差、印制电路设计不合理、接地不合理。  

1、元器件质量差：设备所选用的放大元器件（晶体管、电子管、集成电路模块）其噪声参数差，尤其是位于前级的放大元器件，只要有微小的噪声，经过后面多级放大就会导致较大的噪声输出。因此，应选用噪声参数放大就会导致较大的噪声输出。因此，应选用噪声参数指标较高的管子作为前级放大。另外变压器浸漆、接地、屏蔽不良、漏磁等不良现象也是产生噪声的一大原因。 

2、印制电路设计不合理：输入输出远离的原则是在印制电路的设计时如何考虑元器件的整体布局应遵循的原则。各级电路的安放顺序按照电路原理图的前后连接顺序近似直线走向，这种输入与输出远离的布局可避免输出端放大了的信号反馈回输入端形成再次放大造成正反馈（自激）。尤其是电源部分电路应放置于后级（输出端），否则变压器的漏磁干扰和交流电50Hz频率的辐射干扰会感应回输入端再次放大形成更大的杂声。  

3、接地不合理：关键元件接地点不合适和屏蔽线接地不合理是干扰存在的另一原因。如电源滤波电容的接地点与输入信号的接地点靠近时，滤波电容工作时的充放电电流流过输入地所产生的50Hz纹波干扰信号与输入信号叠加再放大形成较大干扰。又如将输出的喇叭（或音箱）的地接到输入信号的地时，由于喇叭放大。概括而言：输入信号的地与输出信号的地远离并各自就近接地，易产生干扰的地不要靠近输入信号的地，这两点对任何电路接地均有参考价值。关于屏蔽线的接地通常是低频采用单端接地，高频采用双端接地。由于音响设备工作频率在低频段，所以一般的音频屏蔽线都采用单端接地。对于整机而言，输入端（信号源端）接地可抑制外来噪声的干扰。对于机内而言，前级接地可以防止前级干扰后级，后级接地有利于抑制本级的干扰。  

三、设备的外观  

设备的外观设计归属于人机工程系统的范畴，所谓人机工程学主要是研究机器的宜人性，这就是人们常说的人性化设计。具有人性化设计的设备其外形除了应满足调试连接功能外，还应结合人的心理及生理特点加以艺术处理，巧妙地确定传递信息的方式，合理地分配控制机件的职以用谐地搭配面板旋钮的色调，让使用者“看得顺眼、用得方便”。长期以来在人们心目中国产设备的外观不如进口设备。但从今年的设备看外形优美已不再是进口设备的认证，看得出国产的设备在外观设计上着实下了苦功，许多产品给人以美的享受。