Warm your heart: 数字转盘（享声D300REF）控温校声的尝试（继续... [复制链接]

昨天下午和晚上，花了6个小时左右，折腾了两个循环，再度验证温度对数字转盘的音质有影响。

新买的电热杯垫要10月2日到货，所以先谈一下对于温控校声法的一些思考。

温控校声原理概述
温度对声音的影响，不仅在实践中可以得到体会验证，而且从原理上进行推导证明，具有科学的依据，并且可以重复检验、证实或证伪。
大致来说，硅材料及半导体器件、电阻电容、金属导体等音响器材中的元器件，都会受到温度的影响，使工作参数发生改变，进而影响声音。
初步思考，温控校声原理有以下几点：
1、温度对各类电子器件工作参数的影响是确定的，影响有大有小，对音质也有好有坏，效果是优化还是劣化不确定，需要具体分析；
2、定性分析容易，定量分析难，只有采用神农尝百草的做法，通过试验找出规律；
3、理论上不同器材可能存在温度的最佳工作点（或最佳温度区间），但要确定这个最佳温度比较困难；同时考虑到元器件寿命、安全性等因素，需要综合权衡；
4、所以，不必过分追求最优解，按现代决策理论，追求满意解即可；
5、由于温度对不同器件的影响特性不一致，可能出现温度上升则A器件优化、但B器件劣化的情况，反之亦然；所以需要综合考虑，选择一个恰当的平衡点温度。

温度影响音响器材中各类元器件的科学依据
1、温度对几乎所有有源器件都有一定的影响
由于硅材料的温度特性，各种基于硅材料制作的二极管、三极管、场效应管（结型和MOSFET）、集成电路模块（模拟和数字）都会受到温度的影响。例如，硅PN结在恒流条件下，温度上升1度，管压降降低2mv，这意味着内阻减小，同时反向饱和电流增大；双极型晶体管（三极管）如果温度上升，则放大倍数β增大、特性曲线左移；场效应管也会受温度的影响。因此，集成电路模块（无论是数字还是模拟）也会因此受到温度条件的影响。
2、温度对阻容元件的影响
温度变化对电阻的阻值和噪声和产生影响；同样，电容特别是电解电容也会受到温度的影响。
3、温度对金属导体的影响
所有金属导体都会受温度影响，这是常识了。于是，温度对下列组件会产生影响：
1）印刷电路板的铜箔
2）元器件的引脚
3）焊点
4）机内导线
5）变压器（电源变压器、输出变压器、电感等）的铜线、铁芯等
6）输入输出端子（包括音频、数字、电源等）

这样一分析，音响器材内的大多数元器件，都会受温度因素的影响,不受影响的微乎其微——只不过影响有大有小、有利有弊，可能同向叠加加强、也可能反向叠加抵消，导致最终表现有的比较敏感、有的不太明显。

强调一下，温度对数播中最常用的机械硬盘影响很大，特别是温度过高引起音质劣化甚至无法正常读取信号，需要散热降温处理而非加热升温，与本帖主题无关，暂且不表。

此外，温度对音箱的扬声器也有明显影响，如喇叭振膜的机械性能、盆边折环（尤其是橡皮边喇叭）、定心支片的弹性系数等，都会随温度改变。有些类型的喇叭，冬天的时候声音表现与其他季节有明显的差异，大概就是因为温度低的缘故。这方面的因素与本帖（外置加热升温的控温校声方法）关系不大，不予讨论。

继续更新，先说结论：泉2最佳温度区间40~45度；最佳温度点45度。
30~40度状态已经不错了，如果24小时不关机，只依靠机器内热就能达到这种温度，这是泉2通常使用时能获得的好声效果。
40~45度的温度，会让整体表现出现很大的改善；
超过45度，温度再提高则声音没有进一步提升，48度以上声音反而会变劣。而且器材表面比较烫手，有点让人担心器材寿命，很不可取！
综合来看，泉2工作温度控制在40~45度之间为宜，夏天可取下限，冬天可取上限。

加热装置采用的是DSO电热杯垫，镍合金丝加热，功率50瓦且连续可调，做工不错，质量可靠。底部直径14厘米，顶部直径13.5厘米，高3.5厘米。
因为属于茶具而非HIFI道具，所以价格便宜，89元一只。
4月份买了两只给泉2使用，效果良好；这次又买了两只给享声D300REF使用。

控温校声（外置加热升温）的操作要点
一、目标
快速升温到最佳工作温度（40~45度）并保持相对稳定
要点是在四季环境温度下（-10~40度）都能快速升温并保持在最佳工作温度；快速的含义是半个小时左右或更短。
夏季室温高，升温较容易，甚至不需要外置加热升温；冬季室温可能低至-10~10度，升温和维持高温较为困难；夏秋则介于二者之间。


二、工具
电热杯垫（功率连续可调），价廉物美、简单可靠
1、功率选择50瓦连续可调类型，每台机器用2只合计100瓦，可实现快速升温。
20瓦及以下的功率太小，升温很慢，春秋季节就已经不够用了，冬季估计更难；数百瓦功率的升温更快，但如果没有自动恒温的设计，人工操作稍有不慎，忘记及时调低功率，有可能长时间大功率加热导致温度过高、酿成悲剧。

2、电热杯垫最好单独接入市电，避免接入音响电源系统产生干扰。
原本担心可调功率是采用可控硅调节，或许有电磁辐射干扰，经过半年实际使用，在于音响器材电源系统隔离的条件下，未发现该电热杯垫对器材产生电磁辐射干扰，大可放心。

三、安装
3、电热杯垫置于器材底部，与机身直接接触，直接用热传导方式传热给器材，器材机身温度上升后在器材内部通过热传导、热辐射、热对流三种方式为器材内部器件升温。

四、使用
4、开机选择满功率运行，通常20~30分钟升温到最佳温度(40~45度 )，再手工调低功率，维持该温度（功率大小需要根据环境温度而定，需逐步摸索出经验）

5、 器材不用时关机，使用时再开机。有了外置加热的装置，一般20~30分钟即可进入最佳温度状态。
6、电热杯垫可选择平时关机、开机后全功率运行，20~30分钟可升温到最佳温度状态，然后调小功率维持温度稳定。也可以平时常开，保持小功率运行，使器材表面温度维持在35~40度，听音时打开器材同时将功率调节到最大，5~10分钟可升温到最佳状态，然后调小功率维持温度稳定。
显然后一种方案更佳！

五、建议
7、有动手能力的可以自己尝试给电热杯垫加装自动恒温控制电路，个人曾经有这个想法，后来感觉有点复杂，放弃了。采用手工操作，虽然麻烦点，但也可以增加点玩音响的仪式感。

8、有兴趣的商家或发烧友可根据此思路开发HIFI专用的可调恒温电热煲机热机道具，算是HIFI市场的一片蓝海。

加热条件的比较：泉2与享声D300REF
泉2的内部与外部工艺堪称完美，底板与固定螺丝都在同一平面，底部异常平整，与电热杯垫可保持良好的接触；并且为全密封结构，内部热量不会因为空气对流而损失。采用外置加热方法的条件十分理想。
享声D300REF就有点小问题了，底板上的固定螺丝高出面板1毫米左右，需要动脑筋才能形成电热杯垫与底板保持良好的面接触；还有底部有两组散热孔，会导致空气对流损失内部的热量。这在以后从操作中需要注意克服。

享声D300REF温度监测的数据
这两天用数字万用表监测享声D300REF的工作温度（图片借用以前给泉2监测的，偷懒，没有另外拍照），环境温度20度左右。
1、全套系统开机之后温度上升缓慢，两小时上升到28度。
2、系统关机、只开转盘与硬盘盒，24小时煲机，D300REF表面温度也只能达到28度，维持稳定、难以再上升（关屏功耗仅18瓦，发热量小；底部散热孔又损失热量）。
3、转盘与硬盘盒，24小时煲机，系统开机后聆听，由于全套系统功耗在500~540瓦之间（随市电电压波动），发热很大，造成听音室温度较其他房间高3~5度，相应地D300REF在1小时之后上升到30度，2小时之后上升到32度，并达到热平衡。
4、温度上升过程中，系统声音比较明显地随转盘温度上升而改善，确实温度越高越好听。
5、由于没有外置加热，转盘的温度无法进一步提高，即使系统听音5小时之后，也仅能维持32度。
6、此过程中，泉2快速升温到45度并保持稳定。

据此猜测，享声D300REF最佳声音范围可能是36~42度，待验证。

继续更新
下午从3点多到现在继续测温试听。
网络规矩是有图有真相，无图说XX，所以不偷懒，拍了一组渣图。
1、开机前室温与器材表面温度均为22度。
2、泉2开机（功耗18W）、同时两只电热杯垫功率全开2X50W，半小时升温到45度。
3、享声D300REF（功耗18W）开机2小时之后温度上升到31度，无法再升高。

定量分析：温度对元器件工作状态的影响巨大，超出以前的想象！

前面提到，二极管（PN结）的温度特性是，正向导通、恒流负载前提下，温度上升1度，管压降减少2mv。
这个数据说明温度的影响似乎很小，其实不然，这个影响巨大、大到不容忽视的地步！
设想一下，温度从20度上升到45度，PN结管压降减少50mv;
温度从10度上升到45度，PN结管压降减少70mv；
温度从0度上升到45度，PN结管压降减少90mv.
而硅PN结的导通管压降一般为700mv，对应的变化率分别为7%、10%、13%！
这个变化确实大得超出想象了！

查资料，部分二极管如1N4148的温度特性，温度升高1度，管压降减少3mv，如果5只串联则达到15mv，足以让LM358之类的集成电路工作状态达到反转！（百度找到的资料）

场效应管的温度特性没有去仔细查（负温度系数特性），姑且假设与PN结相当。
由此，三极管、场效应管以及集成电路（内部也就是由二极管、三极管、场效应管及电阻电容构成）对温度的敏感性，应该到了不容忽视的程度。
这也与实际听感一致。

这可能就是温控校声的理论依据——至少是重要的依据之一。

插一组照片，预告一个重要课题：功率因数补偿校声法
所用隔离变压器上有一个数字电平表，电压、电流、有功功率、功率因数、交流电频率等一应俱全，非常直观，精度也很高。
其中，功率因数是影响声音的重要因数，国内外似乎还没有厂家和发烧友注意到这个问题，各种电源处理方法都没有功率因数补偿这种手段（电力公司除外），算是沧海遗珠。
94~97年我做过功率因数补偿改善音质的尝试，很有效。不过当时条件有限，只能手动补偿、凭经验估算补偿电容数值，精度不够。
明年或后年，准备抽时间专门探索功率因数补偿方法在HIFI中的应用，目标是自动补偿、动态补偿、精确补偿，争取把功率因数控制在0.88~0.95之间。
这只是个剧透，20多年前原理、方法和技术方案都有了，等有空闲、有心情时再折腾一把。

可以用电热毯么

可以用电热毯么 hejin 发表于 2019/10/2 1:03:00

不可以！至少是不好。
改编一下小学语文课文《小马过河》：
小马想过河，不知道河水深浅，能否趟过去。问老牛，答曰很浅，刚没到小腿；问松鼠，答曰很深，会淹死，昨天还有个松鼠掉河里淹死了。
小马很困惑，想回家问妈妈。
此时，一路人经过，告诉小马：由此向上游2里，拐一个弯，那里有座桥——我刚从那里过来。

大假期间物流不顺畅，经电话催送，中午1点半才取到电热杯垫。
本以为熟门熟路，安装应该很容易，没想到遇到些新情况，造成麻烦。费了点周折，花了半个小时终于把享声D300REF的双电热杯垫安装好了。
快速升温到43度，正在试听中。
两点初步感受：
1、控温校声方法确实有效，能使器材保持在较为理想的工作温度，充分挖掘出器材的潜力；
2、控温校声方法在享声D300REF上的改善属于量的改善，初步印象是大概有20%左右（待反复试听后再做结论）；跟在泉2上那种质的飞跃不同，改善要小一个等级。

关于电热杯垫的细节：
以前观察不够仔细，这次仔细看了，这个电热杯垫有几个细节需要关注：
1、正面板并非平面，中间的钢化玻璃是平面，但最外侧的金色金属框要凸出1毫米左右，所以无法与器材表面保持面接触。
2、底部有4个小脚钉，大概是橡胶+毡垫。
3、开关上的位置指示点安装位置不一样，需要注意。