第五章 干净电源对音响的影响
电源滤波器的基本原理电源滤波器是由电感和电容组成的低通滤波电路所构成，它允许直流或50Hz电流通过，对频率较高的干扰信号则有较大的衰减。由于干扰信号有差模和共模两种，因此电源滤波器要对这两种干扰都具有衰减作用。电源滤波器的主要指标当我们选用电源滤波器时，应主要考虑三个方面的指标；首先是电压/电流，其次是插入损耗，最后是结构尺寸。
由于滤波器内部一般是经过灌封处理的，因此环境特性不是主要问题。但是所有的灌封材料和滤波电容器的温度特性对电源滤波器的环境特性有一定的影响。 a电压、电流对使用效果的影响 电源有交流直流之分，与此相对应，许多厂家的电源滤波器也分为交流和直流两种。从原理上讲，交流电源滤波器既可用在交流电源上，也可在直流电源上使用；但直流电源滤波器不能用在交流的场合，这主要因为直流滤波器中的电容器的耐压较低，并且有可能其交流损耗较大，导致过热。即使直流滤波器耐压没有问题，由于直流滤波器中使用了容量较大的共模滤波电容器，如果在交流的场合会产生漏电流超标的问题。
因此，直流电源滤波器绝对不能用在交流的场合。交流滤波器用在直流场合，从安全的角度看没有问题，但要付出成本和体积的代价；在样机阶段，如果手头正好有交流滤波器，可以代替直流滤波器。当电源滤波器的工作电流超过额定电流时，不仅会造成滤波器过热，而且会导致滤波器的低频滤波性能降低。这是因为滤波器中的电感在较大电流的情况下，磁芯会发生饱和现象，使实际电感量减小。因此，确定滤波器的额定工作电流时，要以设备的最大工作电流为准，确保滤波器在最大电流状态下具有良好的性能，否则当干扰在最大工作电流状态下出现时，设备会受到干扰或传导发射超标。
在确定滤波器的额定电流时，要留有一定的余量；特别是人们习惯上对交流电称“有效值”，而不是交流电的“峰值”，留有一定余量是非常有必要的。一般滤波器的额定电流值应取实际电流值的1.5倍。 b) 插入损耗对使用效果的影响：从抑制干扰的角度考虑，插入损耗是最重要的指标。插入损耗分为差模插入损耗和共模插入损耗。
选用电源滤波器是怎样确定所需要的插入损耗首先在设备的电源入口处不安装滤波器，对设备进行传导发射和传导敏感度的测量，并与要满足的标准进行比较，看两者之间相差多少分贝，滤波器的作用是弥补上这个差距。以抑制设备的传导发射为例，给出了确定滤波器插入损耗的过程。
首先将设备的传导发射值最大包络线（a）与标准给出的限制值线（b）相比较，计算其差值得到需要的插入损耗值（c）。由于电源滤波器是低通滤波器将插入损耗线（c）变换为低通滤波器插入损耗的形式（d），（d）就是滤波器需要的插入损耗值。
注意:（d）并不是低频滤波器的特性，而是一个带阻滤波器的特性，这是考虑到实际滤波器的非理想性（见下一节）。 但如果从厂家的产品样本上选择插入损耗值满足（d）的滤波器，十有八九会失败。因为厂家产品样本上的数据是在滤波器两端阻抗为50Ω的条件下测得的，而实际使用条件并不是这样。
因此在实际使用条件下，滤波器的插入损耗会有所降低。为了保险起见，在从产品样本中选择滤波器时，应加20dB的余量，这就得到了（e）。从样本上选择滤波器，其插入损耗应满足（e）的要求。实际电源滤波器与理想滤波器的差距理想的电源滤波器是低通滤波器，但实际的电源滤波器通常是带阻滤波器。造成这种差别的原因是电容器和电感器的非理想性。
电容器的引线是有电感的，而电感线圈上又存在着寄生电容，尽管这些电感、电容很小，但当频率较高时，它们的影响是不能忽略的。因此由实际电感、电容器构成的低通滤波器电路在频率较高时，就变成了一个带阻滤波器电路。 此外，高频时器件之间的耦合也是造成滤波器在高频区间插入损耗减小的一个原因。从图可以看到，器件之间的距离对滤波器的高频性能有很大的影响。这种影响在1MHz时就已经很明显了。
因此，即使滤波器的电路结构完全相同，由于器件的特性不同、器件的安装方式的不同、内部结构的不同，它们的高频性能会差很多。滤波器的电路结构仅决定了滤波器的低频特性。要想提高滤波器的高频性能，生产时需要从许多方面注意制作工艺，如选用电感小的电容器、制作寄生电容小的电感、焊接时电容器的引线尽量短、在内部采取适当的隔离等。
电源滤波器高频插入损耗的重要性 许多人认为，既然传导发射极限值的频率上限30MHz，那么就没有必要对滤波器的高频衰减提出要求。这是一个误解，也正是存在这种错误的概念让许多人在使设备满足电磁兼容标准的过程中走了很长弯路，浪费了大量的时间和经费。 由于设备上的电缆是高效的辐射天线，当电缆上有高频传导电流时，会产生强烈的辐射，使设备不能满足辐射发射极限值的要求。因此，当电源线上有高频干扰电流时，同样也会产生辐射，使设备的辐射发射超标。
对于一个没有电磁兼容经验的人来说，这个问题是很难发现的；因为当他所开发的设备辐射发射超标时，它会从机箱、信号电缆等环节检查（这是许多教科书和培训班中所介绍的），而根本想不到会是电源线的问题。 特别是设备的电源线传导发射已经满足了标准要求时，它绝想不到应再次检查电源线是否有问题，所以，电源滤波器的高频特性是十分重要的。 特别提示：当设备的辐射发射不合格时，别忘记检查电源线的共模传导发射，很多场合辐射发射的超标时由于电源线上的共模电流造成的。
玩电？名堂怪怪的。没错，音响发烧友一定要玩电！而且这里面的名堂还真不少。实际上一路理想的220V市电的作用同玩线避震一样重要，甚至从某些环节上来说更重要。大多数发烧友将器材入室后，把所有器材的电源线插在一个共用的电源拖板上，然后往墙上的插口一插OK！有错吗？没有！只是这样做忽略了几个影响器材发挥的重要环节。也少了一份“玩电”的乐趣。下面我把自己这些年来的经验体会谈一下，其实所谓的经验也只不过是实践总结了一下前辈高人的玩法而已，仅供虔诚的同好参考，无“神”论者不宜。
一、从配电盘独立拉线
有条件的发烧友能够从用户变压器下的低压电盘上单独拉专线是最理想不过的了，但是这对于大多数发烧友来说，几乎没法做到，咱们也就不讨论了。退而求次的办法就是从所住楼房单元的进户配电盘上拉专线，相信这对于大多数发烧友来说是不难办到的。选用的线材用6平方毫米左右的优质单芯铜线既可，当然你如果烧的厉害，而且距离配电盘不远，使用更高素质的发烧线材就更好了。比较方便简洁的是采用4平方毫米的四芯电缆。至于到底选用单芯线还是多芯线，我的看法是：如果你使用的电源电压偏低的话，宜使用单芯铜线；如果电压偏高的话宜选用多芯线。
这样选择是从校声的角度出发：一般的说，电压偏低的时候，器材的声音变慢低频变肥变松，乐器质感声音密度都偏薄；而电压偏高的时候则相反，速度变快，低频收的偏紧等。而线材在材质相同的情况下，单芯线与多芯线相比速度快些，低频控制好些，声音密度也大些，但是在电压偏高的情况下就有点过了。所以这时候采用多芯线更平衡些。如果根据电源电压再结合器材声音走向一起考虑，就更全面更周详了。 拉线的时候最好拉两路独立线路，一路供功放，前级使用，一路供CD机或其他音源使用。进入听音室后靠近器材摆放的地方，直接在墙上多安装三至五路插座， 让所有器材直接从墙上插座取电，尽量不要再使用电源拖板。
插座的选择也很重要，国产货中很少有理想的产品，虽然有几家产品制作不错，但是不适合大多数音响器材的插头型号。广州市场上经常可以看到一些美标拆机插座，买几个来组合到一个壳子中，固定到墙上使用效果很好。适合于大多数器材的电源插头。
采用专用电源线路后，与没有改造前的室内供电线路相比，最明显的是声音的层次细节有了提高，空间感寂静感增强，音场更开阔深邃，低频的控制力有了提高等。还有一些因人而宜,因器材而宜的改变。
我们把进户配电盘以后的整个居住楼所有用电器，看做一个由多电器单元组成的“功放”，而我们自己的这部分音响器材，就是这台“功放”内的一个电路单元。在功放电路中，大家都知道采用一点或星状接地法，可以有效避免干扰提高信噪比，现在把进户配电盘看作是总接地点，其他别的电器是一个总回路，而我们单独拉的线路是一个独立的回路，相当与把我们这个音响器材组成的“电路单元”星状一点接地。也就是说电流回路是独立的，避免了与其他用电器的电流回路混合，从而有效的避免了干扰和调制。
用音箱的双线分音电流回路原理，也可以形象的解释电流回路之间的相互隔离。双线分音在电路原理上仍等效为一路导线，但是实际上高频与低频各自形成了自己的电流回路，从而减少了相互之间的干扰调制。把我们新拉的线路看作一路单元，把楼内其他电器看作一路单元，把进户配电盘看作功放输出端，不就是与双线分音有异曲同工之妙了吗。
二、拉地线
几乎大多数的发烧友直接使用了建筑上的避雷地线，需知道，单就玩音响来说，这是错误的。有条件把这条地线接到示波器的探头上，你可以很直观的看到这条地线上的脉冲干扰。甚至还带有比零线对地高的多的交流电位差。这样的地线是绝对不能使用的。曾有朋友搬家后音响系统出现了明显;的交流嗡嗡声，多方查寻找不到原因，后来检测地线时发现上面竟带有近80伏的电压，原来他使用了建筑物内的共用地线。断开接地线后一切恢复正常。通过这个例子可以解释为什么有些发烧友怪怨接地后声音反到不好了，很可能他们使用了建筑物内接地不良的共用地线。从这种共用地线容易产生回路干扰的角度来说，就算是没有悬浮电压，也还是不要用的好。宁可不接地，否则只能破坏音响效果。
如此说来地线不是可用也可不用了吗？依笔者的经验来看，只要你的电源系统中的零线对真实大地的内阻很小，对真实大地电位差不大与10V（测量零线对地电压时可以使用自来水管代替真实大地，测得的电压当然是越低越好），在不使用LP器材的情况下，可以不使用地线。当然理想的办法还是重新做一条独立的“优质”地线。具体地线的制作方法大家都知道，无须再多赘述。
遵循两个原则：
1:尽可能小的接地电阻。
2:尽可能粗的导线线径。
三、“真实电源相位”矫正
新电源搞好了，这回可以插上器材开声了吧？且慢，还有一步没有做：“真实电源相位”矫正。什么叫“真实电源相位”？难道这220V的交流电还有正负极性？没错，220V的正弦波交流电是没有正负之分，然而，音响这东西就是毛病多，硬是一定要让你分出个“正负”极性来。把器材的电源插头插入插座，开机并用万用表测量器材外壳对零线的交流电压，会得到一个读数。记下这个读数，然后反转电源插头（三叉插头要调换插座内的零线火线），重新测量一遍机壳对零线的电压，得到第二个读数，你会发现这两个读数会有一个大一个小。读数小的既是正确的电源相位接法。以这个接法为准。
按照上面方法，把所有的器材都这样检查矫正一边后，再把所有器材连接起来。（不可在器材连接状态下检查，否则不准确）。至此你的“真实电源相位”就矫正正确了。 这时你的器材，无论是音场和定位，以及背景寂静感都有提高。就是低档器材也有明显的改善。这是每一个音响爱好者需要知道的小常识。 那些随便把器材插头不分区别的往插座上一插就放声的朋友，花点时间试试看。
需要注意的是，欧美器材的电源极性（零线与火线）与我国是相反的。因此在使用多国器材联合搭配时，更要注意“真实电源相位”的矫正。
四、电源“道具”
至此在电源小环境内我们已经做到了力所能及的动作，但是对于电网大环境的问题我们就只能消极的应付了。电网污染，电压波动是两个对器材影响最大的问题。作为对策，发烧友常用的“道具”有调压器，稳压器，隔离变压器，净化电源，滤波器等，如何正确的选择和使用这些器材也是发烧友要掌握的。
1:调压器
适用于电压比较稳定，但电压偏低或偏高的地方。一般装置在电源进户后容易操作的地方。如果考虑连功放一起使用的话，为了不影响动态和低频质量，调压器的功率选取要大一些。一般大于3KW为好。只要电网电压不低于200V高于240V，就不必考虑使用调压器。
2:稳压器
如果你所在的地区电压波动很不稳定忽高忽低，而且经常达到甚至超过电器的安全使用范围，那么就要考虑采用稳压器了，市面上的稳压器品种有很多，但适合音响器材使用的并不多，经过对若干种机型的试用，觉得还是采用环型自藕变压器结构的稳压器对声音影响较小。其内部结构类似于手动调压器，只是用自动检测电路控制马达带动调节滑环，来代替人工手动调节这种稳压器的缺点在于稳压调节滞后时间较长，但是对于音响器材这种对电压波动要求并不十分高的电器来说也足够了。对于稳压器的功率选择与调压器一样，宜大些为好。采用EI型变压器多组抽头式的“步进式”稳压器和“磁饱和”式稳压器，由于内阻较大，不太适宜音响器材选用选用。
3:滤波器
在器材与电源间串入滤波器对于突波尖峰脉冲干扰，RF射频干扰有着确实的效果。产品化的音响专用滤波器效果比较明显，例如古河168电源滤波器，但是价格也非常昂贵。国产品牌也有很不错的类似产品，可为物美价廉。市场上也可以找到一些进口电器设备上的拆机电源滤波器，用来接在音源，前级上也有一定效果，这种滤波器在使用时尽量一机一个，并优先选用大电流规格的。避免多种器材共用一个。把两只或两只以上滤波器串联起来，试图增强滤波效果的做法也是错误的。无论何种滤波器接入功放电源回路后都会对功放的瞬变，速度，动态等产生一定影响。所以大多数有经验的发烧友不主张在功放上使用滤波器。也许对于那些个性较强的功放有歪打正着的效果，那就不在讨论范围了。 总之要一分为二的看待电源滤波器的功与过，过度神化或一味否定都不是明智的，如何扬长避短合理发挥才是聪明的做法。
4:隔离变压器
采用隔离变压器把器材与市电网隔离，可以进一步提高抗干扰能力，与滤波器联合使用效果更好。常见的电源隔离变压器由初级，次极，以及初，次级之间的屏蔽接地层组成，笔者在实际使用中采用了两只相同参数的变压器，次级接次级，然后把次极通过电容接地接地，这样两只合并的效果要比使用单只变压器好。音乐背景的宁静度，空间感更好。使用隔离变压器时与滤波器注意事项相同，同样会影响系统速度和低频质量。不推荐使用在功放上。
5:净化电源
“净化电源”一个非常诱人的名字，集稳压滤波隔离于一身。早先用来净化电脑的工作电源，后来一些有“眼光”的高手把它应用在了音响器材上。对于电网质量不高的地方来说，这种电源的效果还是十分明显的。见图七 通过示波器对实物进行波形观察，的确非常干净漂亮。接入器材后，声音的改变超乎想象声底干净清澈，层次清晰，细微的表现非常出色，但是这种电源的内阻仍偏大，听感上低频肥了，速度慢了，动态也有压缩。换用更大功率的（三千瓦）仍改善不大。试用的结果表明，它还是用在前级及音源更好些，功放就免了。但是对于类似于300B之类的单端功放，以及对动态和速度要求不是太高的话，接入净化电源后声音会更清澈透明细腻传神。这就是见仁见智的选择了。
这些所谓的“道具”毕竟是器材之外的东西，不管哪一件的使用，都会对器材的声音产一定的影响，确切一点说都具有正负两重效果。如果你的电源不是非常糟糕的话，还是不用为好。套用一句戏言“多一个香炉多一个鬼”嘛。想通过这些东西对声音进行校音的做法就别当另论了。
如何划定这些“道具”的应用界限呢，第一根据电网电压的稳定度，正常我国的电器使用电压范围允许有正负10%的误差，分别测量白天和夜间的电压，只要不超过这个范围就没有必要考虑稳压器。如果你是一个严谨的发烧友，十分在意电压波动给声音带来的影响，刻意要求电压稳定在220V上，那么一定要选用大功率低内阻的稳压器。第二，根据电网的污染程度，业余情况下，可以采用耳朵来简易判断；把功放前级的输入信号线拔掉，把房间内的电视机，电脑，日光灯，电冰箱等都打开，然后把音量电位器开到最大，耳朵贴近音箱仔细查听微弱的电流声中是否夹杂有不规则的干扰杂音，如果明显有吱吱拉拉的杂音，甚至远离音箱也可以听到，那么一个优秀的滤波器就很重要了。如果仅仅听到的是均匀平静微弱的电流声，那就没有必要采用滤波器了。 这种办法很局限，因为有很多的干扰噪音是听不到的。笼统的介绍各种“道具”的选用原则是没什么意义的，别人的推荐心得也只能做为参考。要真正认识这些“道具”的功过，还是要亲自动手实验一下。音响发烧，耳听为实。
