音频变压器的应用分析
音频变压器的应用分析
音频变压器是工作在音频范围的变压器，又称低频变压器。工作频率范围一般从 10～20000Hz。常用于变换电压或变换负载的阻抗。下面是由我为大家分享音频变压器的应用分析，欢迎大家参考学习。
一、使用音频牛的意义探讨
很久以前就知道音频牛这东西存在，但一直觉得没什么意义，因为再好的牛，各项参数也不如电容，更不如直通，除非是胆机这类因为喇叭阻抗匹配的问题不得不用，平时可以用电容耦合的为什么要用牛。
从原理来说，音频变压器和普通电源变压器没什么两样，而且作为电感来说，电流频率越高，呈现的感抗也越大，对音频的高频会有一定的影响。无论如何，用音频信号通过牛以后，参数指标来说肯定是变差的。
在音响(包括专业音频设备)上使用音频牛，我想到的理由有以下几个：
1、阻抗和电压变换，这个原因和胆机用输出牛一样，当然阻抗变化的同时必然伴随电压的变化;
2、平衡——非平衡之间的转换。 曾经见到很多人探讨怎样把平衡转单端，或者单端怎样转平衡，方法有很多，比如可以直接把平衡口的冷端悬空，也可以用专用IC或普通运放做转换电路，也可以用音频牛进行转换，以上三种方法都各自有利弊，但我个人的喜好当然是用音频牛转换了，最大的优点就是不用供电，信号波形没有明显损失(相对直接舍弃冷端的做法);
3、音频信号耦合。可以取代电容耦合，因为牛输出也是不会有直流的;
4、音染用，使音色更厚实、高频更顺滑。
二、实际体验
去年了解了一些专业的音频设备，包括一些NEVE、SSL、STUDER这类的线路放大还是话筒放大，虽然核心也是运放或者三极管放大，但万元级以上的话放普遍用上了输入牛，有的还用了输出牛。这些厂家不可能不知道用牛做耦合的指标会比电容差，但为何还普遍使用?
经过对比其他录音爱好者用不同的版本录音(比如SSL4000有带牛输入和不带牛输入的版本)，发现有牛的高频没这么亮，但是感觉厚度更好，温暖而有密度感。不带牛的版本解析度更高，但是声音偏向单薄。
我的结论就是客观来说牛会让指标变差，但主观会让不少(未做实际调查，当然不会是100%，所以才叫各有所爱)发烧友听着更舒服。
至于HIFI设备，用牛的例子就数不胜数了，比如很久以前乐林LM3886并联的功放MODEL 10，很多发烧友也仿制过，但这么多仿制的发烧友作品中，一个关键的核心却没有仿，就是MODEL 10使用了JENSEN JT-10KB-DPC输入牛，仿制作品中却几乎没有人仿了这个关键部分。难怪说零件、电路结构甚至布线都仿了原版，声音风格却差别很大。
三、关于JENSEN音频牛的分类和选择
今年主要玩了一些JENSEN的音频牛，所以在这里就以这个品牌的音频牛分类及选择谈谈自己的看法，而其他品牌的音频牛，分类和运用是大同小异的`。我们看牛的参数，主要有输入输出阻抗、频响、失真度、信号增益(可能是正可能是负)。
JENSEN牛主要分三个系列，一是LINE IN-线路输入牛，二是LINE OUT-线路输出牛，三是MIC IN-话筒输入牛。 下面一一讲解：
1、LINE IN线路输入牛
在JENSEN里又分为“标准”和“高性能”系列，照我看来，这两个系列在参数上，主要是频响和失真后者要好一些，但这个“好”也已经是小数点后两位数的差别了，或者说已经超过人耳的分辨范围了，而价格差距一般在30、40美元一个，这个看需求选用即可。
最大的区别，就是“高性能”系列信号衰减十分大，比如JT-6110K-B这个型号，牛输出的电平比输入时小12dB，换来的好处就是，输入阻抗高，输出阻抗低，低至80欧左右，可以说和运放的输出驱动力基本相当了。
这种牛，适合驱动输入阻抗低的放大电路，比如很多功放为了减少噪音，使用的音量电位器只用到10k。或者驱动多个输入端并联的放大电路。而为了弥补输入牛衰减的信号，需要在功放的增益上适当提高，否则整机出来的最大功率会明显变小，直观感受就是音量电位器调到接近最大音量才足够。
“标准”系列的JENSEN输入牛信号衰减就不大了，一般在3dB左右，甚至无需在功放增益上特地去修改，也不会影响正常的使用，但其输出阻抗较高，一般在几K的幅度，适配输入阻抗较高的功放电路。
2、LINE OUT线路输出牛
输出牛就没那么讲究了，大多数输出牛都是1：1输出的，就是电平不变，当然这个是理论值，任何变压器都会有损耗，比如JT-123S输出电平就会衰减1dB左右，而输入阻抗是680欧，输出阻抗是80欧，驱动力和一般运放输出相当。
因为输出牛的输入阻抗相对比较低，通常都在600欧前后，因此JENSEN原厂是推荐用分立运放来驱动的，以至于自己还开发了一个JE990运放做驱动输出牛专用。
当然用普通运放直推输出牛也不会有什么问题，从阻抗来说是可以驱动的，但实际听起来用普通运放和分立运放推音色差别还是比较明显的，普通运放听感较单薄。
3、MIC IN话筒输入牛
MIC IN自然主要用途就是在话筒放大器的输入上了。常见的专业录音话筒基本都是150~200欧左右的输出阻抗，而一般推荐话放的输入阻抗是10倍的话筒输出阻抗，因此多数话筒输入牛的输入阻抗都设计在1.5K。
最大区别的地方就是增益比，话筒输入牛只有极少数是设计无增益的，多数型号都是有增益的，比如JT-150K-E为10倍放大，20dB。输入牛带增益目的是为了减少后面放大电路的增益负担，放大电路的增益越小，自然电路的指标就越好。但是还是那个道理，牛本身只会自身损耗能量，也不可能创造能量，所以1：10的放大代价就是输出阻抗高达17K，因此官方建议此型号的牛适合用在电子管话放上，就是因为考虑电子管的输入阻抗较高，容易匹配。
晶体管类型的话放，输出阻抗就应该要低一些，与此同时增益倍数自然就下降了。比如1:8、1:5、1:2的话筒输入牛都是常见的。当然话筒输入牛带电压增益的特性也使它们适用于LP唱头放大。
四、牛的参数解读和对实际应用的影响
通常来说，正规厂家的牛，每个型号都会有对应的DATASHEET详细说明牛的外形尺寸和参数。外形就不多说了，我们以JENSEN常见的JT-11P-1HPC这个输入牛的官方资料做解读。重点解读对于我们DIY来说需要考量的指标：
1、“Input impedance, Zi”一项是指输入阻抗，典型值为14.1K，中间是测试的条件(测试时使用的信号频率和电平)和线路。
这个输入阻抗说明，前端如果是普通运放或者常见的晶体管输出电路的话，比如DAC等，是可以轻易驱动这个牛的。
2、“Voltage gain”则是电压增益的意思，就是说经过这个牛之后，电平增加了多少，表中典型值是-3dB，意味着经过牛之后，电平会被衰减3dB。这个值不是很大，无需改变原来放大电路的增益倍数。
有的牛对信号衰减达到12dB以上，这就要注意调整原来电路计划的放大倍数了，否则很可能做出来的功放、耳放电位器调到顶，音量也不能满足。
3、“Magnitude response”则是指牛对20HZ和20KHZ的响应，对于几个着名品牌的音频信号牛来说，这个指标都是很好的，基本不用担心在人耳的频段内有问题。
4、“Distortion (THD)”是指失真度，在1KHZ和20HZ下分别测试的指标，通常也是比较高的，足以满足HIFI要求。
5、“Output impedance, Zo”指的是输出阻抗，典型值为3.2K。
6、“DC resistances”显示的是初级和次级绕组的直流电阻。
其他关于电容量、存储温度、击穿电压等参数，通常使用中较少用到，就不再一一解读。
解读完参数，我们再以用输入牛做一台前级为例。既然用牛输入，就没有必要隔直电容了!
首先确定是牛应该在电位器前还是在电位器后，这个在实际运用中很少看到探讨，没有经验可取。我个人运用会放在电位器前面，因为牛的输入阻抗比放大电路部分低，而电位器的输入输出阻抗又是变动的。
如果使用上述的JT-11P-1HPC这个型号的输入牛，前端17K左右是输入阻抗对DAC来说完全没问题，输出3.2K的阻抗，驱动50K的电位器也绰绰有余，但如果用10K的电位器，则对牛输出的负担略重。再参考牛的电平衰减，只有3dB，无需考虑刻意增加电路的放大倍数。
作为前级输入，通常要设置2组以上的输入口，这里为了说明，设计了一组平衡输入一组单端输入的接法，如果需要多组平衡或者多组单端的，可以此接法作为参考：
平衡输入口时，牛还兼顾了平衡——单端的转换，而且是无源转换，这点也是用牛的一个好处，比简单将冷端接地的粗暴转换方式更科学合理。
需要说明的是，图中打*号的接地点是平衡输入口1脚，因为通过仿真得知，平衡输入的1脚是否和电路的地相连，对电路工作无影响，如果共地造成了环路噪音，可以不接。而单端的输入，则是可以完全做到物理连接的隔离，对提高电路信噪比很有好处。
再以我自己DIY的话放为例，这里使用了JENSEN JT-115K-E这个输入牛，这个输入牛的放大比例为10倍，输入阻抗为适应多数话筒的1.5K，输出阻抗达到37K，这样的牛驱动能力很弱，好在还可以驱动后面的运放。
好处是，自身有了电压增益，可以在保证整机增益的情况下，减小运放放大部分的增益，对放大电路的信噪比和失真有利。
最后，作为信号输出牛，大体原则和输入牛一样，只是输出牛的阻抗更低，比如这个JE-123S，输入阻抗为680欧，多数运放和小功率晶体管电路均可以驱动，输出阻抗为80欧，可以驱动后级，甚至高阻耳机。
;音频变压器的应用分析
2、LINE OUT线路输出牛 输出牛就没那么讲究了,大多数输出牛都是1:1输出的,就是电平不变,当然这个是理论值,任何变压器都会有损耗,比如JT-123S输出电平就会衰减1dB左右,而输入阻抗是680欧,输出阻抗是80欧,驱动力和一般运放输出相当。 因为输出牛的输入阻抗相对比较低,通常都在600欧前后,因此JENSEN原厂是推荐用分...
音频变压器电路简析音频变压器分类、作用
二、我们来了解一下音频变压器的作用音频变压器有三个作用：一是音频信号耦合；二是实现前后级的阻抗匹配；三是前后级直流供电电路的隔离。一般前两个作用是常用的。由于音频变压器本身的特性，一般并不用在高音质音频放大器中，而用在对音质要求不高的如扩音机电路中以及早期的电子管、晶体管收音机等电路...
变频器应用现状及其发展前景
中低压变频器，可应用于大部分的电机拖动场合，能够实现工艺调速、节能、软启动、改善效率等功能，在电力、冶金、石油化工、煤炭、起重机械、纺织化纤、油气钻采、电梯、建材等行业得到了广泛应用。中低压变频器行业是个强周期行业，与国家经济周期紧密相关。近年来，受自动化改造和高端装备升级的驱动，我国变...
脉冲变压器的作用以及简介
脉冲变压器被广泛地应用于雷达或者是一些交换技术方面，它一般都被用在电源的开关里面，用来给交流电进行变压。脉冲变压器发出的信号的频率一般在10KHZ到100KHZ之间，比普通的变压器发出的信号的频率高很多。通过这篇文章，大家是否对脉冲变压器的基本信息、工作原理以及它的作用有了进一步的了解呢？想了解更多...
环形变压器的特点及分类和应用?
1.环形变压器是电子变压器的一大类型，已广泛应用于家电设备和其它技术要求较高的电子设备中，它的主要用途是作为电源变压器和隔离变压器。环形变压器在国外已有完整的系列，广泛应用于计算机、医疗设备、电讯、仪器和灯光照明等方面。 我国近十年来环形变压器从无到有，迄今为止已形成相当大的生产规模，除满足...
高频变压器的详细工作原理
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。在高频变压器设计时，变压器的漏感和分布...
电力变压器的作用介绍
电力变压器一般是工作时间处于二十四小时一直运行的状态，这就需要他的质量相当过硬。电力变压器的作用 电力变压器其具备的独特的功能是其他电子设备不能取代的，他一般作用有两个，一个是将高压的电流送到各个比较小的用地按区域，另一个就是将输送过来的高压电流转化为低压电流，然后在供给家庭的使用。他...
串联谐振变压器产品分析
变频串联谐振试验装置作为新型解决方案，其体积和重量显著降低，通常只有传统试验变压器的1\/10到1\/30。这样的设计使得装置轻便易搬，极大地提高了现场操作的便捷性。此外，它采用分件式结构，允许用户根据实际需求灵活配置电抗器的数量，这不仅减轻了工人的劳动强度，还提升了工作效率。总的来说，串联谐振...
什么是变压器绕组变形测试仪频响分析法?
频响分析法又称频率响应法，是利用频响分析法检测变压器内部绕组。硬件机芯采用DDS专用数字高速扫频技术，可准确诊断绕组扭曲、鼓包、移位、倾斜、匝间短路变形、相间接触短路等故障特征。频响法:指正弦稳态下网络传递函数H(jω)与角频率ω的关系。通常H(jω)幅度与ω的关系是toe幅频响应，H(jω)相位与...
农网建设10kV配电变压器的选用及安装分析论文
三、10kV配电变压器容量的选择 过去,在选择配电变压器时,由于缺乏科学分析计算,“大马拉小车”现象普遍存在,只依据用电户数大概来选择变压器容量,没科学依据,没考虑到如果选择容量过大,会出现“大马拉小车”的现象,这不仅会增加一次性投资,并且增加了空载损耗。如果选择容量太小,会引起变压器超负荷运行,过载损耗增加,...
成溥盐酸： 音频变压器有三个作用: 一是音频信号耦合;二是实现前后级的阻抗匹配;三是前后级直流供电电路的隔离.一般前两个作用是常用的.由于音频变压器本身的特性,一般并不用在高音质音频放大器中,而用在对音质要求不高的如扩音机电路中以及早期的电子管、晶体管收音机等电路中.在使用时要搞清楚电路对音频变压器的要求,如早期晶体管收音机的甲乙类功放电路的输入端,要求完成对音频信号两个半波的倒相,以便分别对两个半波进行功率放大.这就是输入变压器;在输出端,要把两个半波合成,最后馈送给喇叭,这就是输出变压器.
镇平县13327544523： 音频隔离变压器真的能起到隔离噪声的作用吗 - ？
成溥盐酸： 在音频放大电路中,隔离变压器起到阻抗变换、匹配作用,所以又叫阻抗变换器,由于阻抗匹配了,降低了后级放大电路的输入阻抗,相应也降低了噪音.当然,由于变压器是一个电感器件,对电路的频响有一定的影响,所以隔离变压器不是用得越多越好.
镇平县13327544523： 音频变压器是如何衰减音频信号的? - ？
成溥盐酸： 详细分析的话,要画出音频变压器的等效电路图并进行数学分析,此处从略. 简单地说,在频率的低端,变压器的电感量不够大,这就造成低频衰减加大; 在高频段,变压器的漏感和分布电容起作用,使高频衰减加大; 因此,音频变压器对音频信号是中间比较平,高低端下降,在高频段有时可能有谐振峰(分布电容与漏感引起).
镇平县13327544523： 数字音频变压器与音频变压器区别 - ？
成溥盐酸： 1. 数字音频变压器:具有较低的失真和优良的纵向平衡特性 .广泛应用于XDSL宽带通信设备、网络交换机、集线器、网卡等网络通信设备,光端机,IP电话系统,电力线上网设备,语音设备,嵌入式系统,数字电视,电源系统以及个人电脑、...
镇平县13327544523： 音频隔离变压器,什么是音频隔离变压器,音频隔离变压器介绍 - ？
成溥盐酸： 音频变压器是工作在音频范围的变压器,又称低频变压器.工作频率范围一般从10~20000Hz.它主要用于系统间或设备间的音频信号传输,可以完全隔离两个系统间的电位差,避免由于接地问题造成的交流声干扰,防止过高的电位差对设备输入级的损害,实现音频信号的安全传输是音频系统级联的必备产品. 专业音响工程和演出经常会用到, 专业的价格相对较高, 以前我们公司用了一款牌子JQ AUDIO的,很好用.
镇平县13327544523： 音频放大器,为什么有变压器输出的设计? - ？
成溥盐酸： 采用变压器输出是为了提高传输效率和阻抗匹配!这种功放机的输出功率一般比较大,常用于广播系统.因扬声器分散,线路长,低电压大电流传输,线路损耗大,采用变压器升高输出电压,降低了电流,也就降低了线路的损耗.达到高效率的传输!
镇平县13327544523： 音频变压器的简介 - ？
成溥盐酸： 在无线电通信、广播电视、自动控制中作为电压放大、功率输出等电路的元件.音频变压器在工作频带内频率响应均匀,其铁心由高导磁材料叠装而成,原、副绕组耦合紧密,这样穿过原绕组的磁通几乎全部与副绕组相链,耦合系数接近1.通频带的最低频率由原绕组电感确定,最高频率由变压器漏电感确定.要保证变压器有足够的通频带,原绕组电感要大,漏电感要小.铁心的磁滞损耗及磁路饱和会引起信号失真.适当配置负载,加大负载电流,可以减少磁滞损耗的影响;增大铁心断面,留有气隙,可使磁路不致饱和,这样能减少信号的失真.
镇平县13327544523： 请问那位高人能告诉我音频变压器的原理及设计,我说的是指音箱内部的. - ？
成溥盐酸： 只有音源需要远距离传输时才会在音箱中使用音频变压器,一般称为线路变压器.线路变压器的设计中要首先要考虑功率和阻抗,应与扩音机输出的功率和阻抗(指定阻输出)或电压(指定压输出)匹配,然后考虑频率范围(如100~8000Hz)内输出特性的均衡,因此音频变压器的设计比电源变压器要复杂的多,好在音频变压器用于弱电回路,设计不当不会引起太大的后果,为了简单起见,可以参考电源变压器的设计方法.
镇平县13327544523： 什么是音频变压器? ？
成溥盐酸： 音频变压器,分别把初、次级线圈L1、L2绕制在铁芯E上,同时两线圈间的空置距离不少1毫米.采用了本实用新型的结构,可以在不提高中高频输入阻抗的同时,有效地输出低频音频信号,既减少了功率放大器的输出功率,又提高了对低音喇叭的控制力,极大地改善了低频输出曲线,提高了低音的音质.
镇平县13327544523： 利用音频变压器加速电表电量 - ？
成溥盐酸： 电表里面有好多读数,具体有:总值、尖峰、峰值、谷值等,总值=尖峰+峰值+谷值,互感器是1000/5的,应该是电流互感器,将电表本月的各个值减去上月相对应的各个值,再乘以电流互感器倍率200倍(电流互感器1000/5的=200),如果有电压互感器的,还要乘以电压互感器的倍率,就是本月的实用电量.
