ตัวเก็บประจุ (CAP) เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในระบบเสียง พวกมันมีแรงดัน กระแส และฟอร์มแฟกเตอร์ต่างกัน ในการเลือกตัวเก็บประจุที่ดีที่สุดสำหรับเสียง ผู้ดูแลจำเป็นต้องเข้าใจพารามิเตอร์ของ CAP ทั้งหมด ความสมบูรณ์ของสัญญาณเสียงส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับทางเลือกของตัวเก็บประจุ ดังนั้นในการเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมจึงต้องคำนึงถึงปัจจัยสำคัญทั้งหมด
พารามิเตอร์ Audio CAP ได้รับการปรับให้เหมาะสมเป็นพิเศษสำหรับแอปพลิเคชันที่มีประสิทธิภาพสูง และให้ช่องสัญญาณเสียงที่มีประสิทธิภาพมากกว่าส่วนประกอบมาตรฐาน ประเภทของตัวเก็บประจุที่ใช้กันทั่วไปในช่องสัญญาณเสียง ได้แก่ อะลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์และฟิล์ม CAP และตัวเก็บประจุชนิดใดที่เหมาะกับเสียงในสภาวะเฉพาะขึ้นอยู่กับวงจรและอุปกรณ์ที่ใช้ ได้แก่ ลำโพง เครื่องเล่นซีดีและเครื่องดนตรี กีตาร์เบสและอื่นๆ
ประวัติตัวเก็บประจุเสียง
ตัวเก็บประจุเป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่เก่าแก่ที่สุดชิ้นหนึ่ง ตัวนำไฟฟ้าถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1729 ในปี ค.ศ. 1745 นักประดิษฐ์ชาวเยอรมัน Ewald Georg von Kleist ได้ค้นพบเรือ Leiden ซึ่งกลายเป็น CAP ลำแรก นักฟิสิกส์ Pieter van Müssenbrook นักฟิสิกส์จาก University of Leiden ค้นพบโถ Leiden ด้วยตัวเองในปี 1746
ปัจจุบันโถไลเดนเป็นภาชนะแก้วที่หุ้มด้วยฟอยล์โลหะทั้งภายในและภายนอก CAP ทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการจัดเก็บไฟฟ้า และตัวเก็บประจุแบบใดที่ดีที่สุดสำหรับเสียงจะขึ้นอยู่กับความจุ เนื่องจากยิ่งตัวเลขนี้มากเท่าไหร่ กระแสไฟฟ้าก็จะยิ่งเก็บได้มากเท่านั้น ความจุขึ้นอยู่กับขนาดของเพลตตรงข้าม ระยะห่างระหว่างเพลตกับธรรมชาติของฉนวนระหว่างกัน
ตัวเก็บประจุที่ใช้ในเครื่องขยายเสียงมีหลายประเภท เช่น CAP ทั่วไปที่มีฟอยล์โลหะสำหรับแผ่นทั้งสองและกระดาษที่เคลือบไว้ระหว่างกัน ตัวเก็บประจุกระดาษแบบเมทัลไลซ์ (MP) หรือที่เรียกว่า CAP กระดาษน้ำมันและตัวเก็บประจุแบบชั้นเดียวแบบกระดาษเมทัลไลซ์ (MBGO) สำหรับเสียง ซึ่งใช้ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ DC และพัลส์
ต่อมา mylar (โพลีเอสเตอร์) และฉนวนสังเคราะห์อื่นๆ ก็กลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้น ในปี 1960 ฝาโลหะที่มีไมลาร์ได้รับความนิยมอย่างมาก จุดแข็งสองประการของอุปกรณ์เหล่านี้คือขนาดที่เล็กกว่าและความจริงที่ว่าอุปกรณ์เหล่านี้สามารถรักษาตัวเองได้วันนี้เป็นตัวเก็บประจุเสียงที่ดีที่สุดซึ่งใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทุกชนิด เนื่องจากปริมาณการค้าและการผลิตจำนวนมากของตัวเก็บประจุประเภทนี้จึงค่อนข้างถูก
CAP อีกประเภทหนึ่งคืออิเล็กโทรไลต์ที่มีการออกแบบพิเศษที่มีค่าสูงและสูงมากตั้งแต่ 1 uF ถึงหลายหมื่น uF ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการแยกหรือกรองในแหล่งจ่ายไฟ การออกแบบแอมพลิฟายเออร์ที่พบมากที่สุดคือ Mylar หรือตัวเก็บประจุโพลีเอสเตอร์ (MKT) ที่เป็นโลหะ แอมพลิฟายเออร์คุณภาพสูงกว่าส่วนใหญ่ใช้โพรพิลีนที่เป็นโลหะ (MPP)
เทคโนโลยีส่วนประกอบ
เทคโนโลยี CAP เป็นตัวกำหนดลักษณะของอุปกรณ์เป็นส่วนใหญ่ และตัวเก็บประจุชนิดใดที่ดีที่สุดสำหรับเสียงนั้นขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์ ผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์มีความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดและมีราคาแพงกว่าตัวเก็บประจุแบบเอนกประสงค์ นอกจากนี้ CAPs คุณภาพสูงดังกล่าวยังสามารถนำมาใช้ซ้ำได้อีกด้วย ระบบเสียงคุณภาพสูงต้องการ CAP คุณภาพสูงเพื่อมอบคุณภาพเสียงระดับสูงสุด
ประสิทธิภาพหรือผลกระทบของตัวเก็บประจุที่มีต่อเสียงนั้นขึ้นอยู่กับวิธีการบัดกรีบน PCB เป็นอย่างมาก การบัดกรีจะทำให้ส่วนประกอบแบบพาสซีฟเกิดความเค้น ซึ่งอาจทำให้เกิดความเค้นแบบเพียโซอิเล็กทริกและการแตกร้าวของ CAP ที่ติดตั้งบนพื้นผิว เมื่อทำการบัดกรีตัวเก็บประจุ คุณต้องใช้ลำดับการบัดกรีที่ถูกต้องและปฏิบัติตามคำแนะนำโปรไฟล์
ตัวเก็บประจุเสียง mylar ทั้งหมดเป็นแบบไม่มีโพลาไรซ์ หมายความว่าไม่จำเป็นต้องติดป้ายว่าค่าบวกหรือค่าลบ การเชื่อมต่อของพวกเขาในห่วงโซ่ไม่สำคัญ เป็นที่ต้องการในวงจรเสียงคุณภาพสูงเนื่องจากมีการสูญเสียต่ำและการบิดเบือนที่ลดลงเมื่อขนาดของผลิตภัณฑ์อนุญาต
MKC ชนิดโพลีคาร์บอเนตเคลือบโลหะแทบไม่ได้ใช้งานอีกต่อไป เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าประเภท ERO MKC ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายเพราะมีเสียงดนตรีที่สมดุลและมีสีสันเพียงเล็กน้อย ประเภท MKP มีเสียงที่สว่างกว่าและช่วงเสียงที่กว้างขึ้น
MKV ชนิดที่ไม่ค่อยมีใครรู้จักคือแคปพอลิโพรพิลีนเคลือบโลหะในน้ำมัน เป็นคาปาซิเตอร์ที่ดีที่สุดสำหรับเสียงเพราะมีคุณสมบัติที่ทรงพลังมากกว่ากระดาษเคลือบน้ำมัน
คุณภาพขององค์ประกอบแบบพาสซีฟ
ตัวเก็บประจุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออยู่บนสายสัญญาณเอาท์พุต ส่งผลต่อคุณภาพเสียงของระบบเสียงอย่างมาก
มีหลายปัจจัยที่กำหนดคุณภาพของ CAP ไม่ต้องสงสัยเลยว่ามันสำคัญมากสำหรับเสียง:
- ความคลาดเคลื่อนและความจุจริงที่จำเป็นสำหรับใช้ในตัวกรอง
- ความจุเทียบกับความถี่ ดังนั้น 1 microfarad ที่ 1,000 Hz ไม่ได้หมายถึง 1 microfarad ที่ 20 kHz
- ความต้านทานภายใน (ESR).
- กระแสไฟรั่ว
- การสูงวัยเป็นปัจจัยที่จะเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาสำหรับผลิตภัณฑ์ใดๆ
ตัวเลือกที่ดีที่สุดของการใช้งานตัวเก็บประจุขึ้นอยู่กับการใช้งานในวงจรและความจุที่ต้องการ:
- ช่วงตั้งแต่ 1 pF ถึง 1 nF - วงจรควบคุมและป้อนกลับ ช่วงนี้ใช้เป็นหลักในการกำจัดสัญญาณรบกวนความถี่สูงบนช่องสัญญาณเสียงหรือเพื่อจุดประสงค์ในการป้อนกลับ เช่น บริดจ์แอมพลิฟายเออร์ Quad 606 ตัวเก็บประจุ SGM ในเสียงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในช่วงนี้ มีความทนทานสูง (มากถึง 1%) และการบิดเบือนและสัญญาณรบกวนต่ำมาก แต่ค่อนข้างแพง ISS หรือ MCP เป็นทางเลือกที่ดี ควรหลีกเลี่ยง CAP เซรามิกบนสายสัญญาณ เนื่องจากอาจทำให้เกิดความผิดเพี้ยนที่ไม่เป็นเชิงเส้นเพิ่มเติมได้ถึง 1%
- จาก 1 nF ถึง 1 uF - คัปปลิ้ง ดีคัปลิง และลดการสั่นสะท้าน มักใช้ในระบบเสียงและระหว่างขั้นตอนที่ระดับ DC การกำจัดการสั่นสะเทือนและวงจรป้อนกลับมีความแตกต่างกัน โดยปกติ ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มจะถูกใช้ในช่วงนี้ถึง 4.7 ไมโครฟารัด ตัวเลือกตัวเก็บประจุที่ดีที่สุดสำหรับเสียงและเสียงคือ โพลีสไตรีน (MKS), โพรพิลีน (MKP) โพลิเอธิลีน (MKT) เป็นทางเลือกที่มีต้นทุนต่ำกว่า
- 1 Ф และสูงกว่า - แหล่งจ่ายไฟ, ตัวเก็บประจุเอาต์พุต, ตัวกรอง, ฉนวน ข้อดีคือความจุสูงมาก (มากถึง 1 ฟารัด) แต่มีข้อเสียเล็กน้อย Electrolytic CAPs อาจเสื่อมสภาพและแห้งได้ หลังจาก 10 ปีขึ้นไป น้ำมันจะแห้งและปัจจัยสำคัญ เช่น ESR เปลี่ยนไป มีโพลาไรซ์และต้องเปลี่ยนทุกๆ 10 ปี มิฉะนั้นจะส่งผลเสียต่อเสียง เมื่อออกแบบวงจรเชื่อมต่อของอิเล็กโทรไลต์บนปัญหาสายสัญญาณมักจะสามารถหลีกเลี่ยงได้โดยการคำนวณค่าคงที่เวลา (RxC) ใหม่สำหรับความจุที่ต่ำกว่า 1 ไมโครฟารัด วิธีนี้จะช่วยกำหนดว่าตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์ตัวใดดีที่สุดสำหรับเสียง หากไม่สามารถทำได้ อิเล็กโทรไลต์จะต้องน้อยกว่า 1V DC และใช้ CAP คุณภาพสูง (BHC Aerovox, Nichicon, Epcos, Panasonic)
โดยการเลือกวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดสำหรับแต่ละโปรแกรม นักพัฒนาสามารถบรรลุคุณภาพเสียงที่ดีที่สุด การลงทุนใน CAP คุณภาพสูงมีผลดีต่อคุณภาพเสียงมากกว่าส่วนประกอบอื่นๆ
การทดสอบองค์ประกอบ CAP สำหรับการใช้งาน
มีความเข้าใจว่า CAP ต่างๆ สามารถเปลี่ยนคุณภาพเสียงของแอปพลิเคชันเสียงภายใต้สภาวะต่างๆ ได้ ตัวเก็บประจุใดที่จะติดตั้งในวงจรใดและภายใต้เงื่อนไขใดยังคงเป็นหัวข้อที่กล่าวถึงมากที่สุดในหมู่ผู้เชี่ยวชาญ นั่นคือเหตุผลที่ดีกว่าที่จะไม่สร้างวงล้อใหม่ในหัวข้อที่ซับซ้อนนี้ แต่จะใช้ผลการทดสอบที่พิสูจน์แล้ว วงจรเสียงบางวงจรมักจะมีขนาดใหญ่มาก และการปนเปื้อนในสภาพแวดล้อมทางเสียง เช่น กราวด์และแชสซี อาจเป็นปัญหาด้านคุณภาพที่ใหญ่หลวง ขอแนะนำให้เพิ่มความไม่เป็นเชิงเส้นและการบิดเบือนตามธรรมชาติในการทดสอบโดยการทดสอบเศษของสะพานตั้งแต่เริ่มต้น
| ไดอิเล็กทริก | โพลีสไตรีน | โพลีสไตรีน | โพรพิลีน | โพลีเอสเตอร์ | เงิน-ไมกา | เซรามิก | โพลีคาร์บ |
| อุณหภูมิ | 72 | 72 | 72 | 72 | 72 | 73 | 72 |
| ระดับแรงดัน | 160 | 63 | 50 | 600 | 500 | 50 | 50 |
| ความอดทน % | 2.5 | 1 | 2 | 10 | 1 | 10 | 10 |
| ข้อผิดพลาด % | 2, 18% | 0, 28% | 0, 73% | -7, 06% | 0, 01% | -0, 09% | -1, 72% |
| กระเจิง | 0.000053 | 0.0000028 | 0.000122 | 0.004739 | 0.000168 | 0.000108 | 0.000705 |
| การดูดซึม | 0, 02% | 0, 02% | 0, 04% | 0, 23% | 0, 82% | 0, 34% | n / |
| DCR, 100 V | 3.00E + 13 | 2.00E + 15 | 3.50E + 14 | 9.50E +10 | 2.00E + 12 | 3.00E + 12 | n / |
| เฟส 2 MHz | -84 | -84 | -86 | -84 | -86 | -84 | n / |
| R, 2 MHz | 6 | 7, 8 | 9, 2 | 8, 5 | 7, 6 | 7, 6 | n / |
| ความละเอียดดั้งเดิม MHz | 7 | 7, 7 | 9, 7 | 7, 5 | 8, 4 | 9, 2 | n / |
| สะพาน | ต่ำ | ต่ำ | ต่ำมาก | สูง | ต่ำ | ต่ำ | สูง |
ลักษณะของรุ่น
ในกรณีที่เหมาะสม ผู้ออกแบบคาดหวังว่าตัวเก็บประจุจะเป็นค่าที่ออกแบบได้พอดี ในขณะที่พารามิเตอร์อื่นๆ ส่วนใหญ่จะเป็นศูนย์หรืออนันต์ การวัดค่าความจุหลักจะไม่ปรากฏให้เห็นที่นี่ เนื่องจากชิ้นส่วนต่างๆ มักจะอยู่ภายในพิกัดความเผื่อ CAP ฟิล์มทั้งหมดมีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิที่สำคัญ ดังนั้น ในการพิจารณาว่าตัวเก็บประจุแบบฟิล์มตัวใดดีที่สุดสำหรับเสียง ให้ทำการทดสอบด้วยเครื่องมือในห้องปฏิบัติการ
ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่มีประโยชน์ในการประเมินประสิทธิภาพของแหล่งจ่ายไฟฟ้าอิเล็กโทรไลต์ ผลกระทบต่อประสิทธิภาพเสียงของ CAP การส่งสัญญาณนั้นไม่สอดคล้องกันและอาจมีขนาดเล็กมาก ตัวเลขแสดงถึงการสูญเสียภายในและสามารถแปลงเป็นการต้านทานอนุกรมที่มีประสิทธิผล (ESR) ได้หากต้องการ
ESR ไม่ใช่ค่าคงที่ แต่มีแนวโน้มว่าตัวเก็บประจุคุณภาพสูงจะต่ำจนไม่มีผลต่อประสิทธิภาพของวงจรมากนัก หากสร้างวงจรเรโซแนนซ์ Q สูง มันจะเป็นเรื่องราวที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง อย่างไรก็ตาม ปัจจัยการกระจายตัวที่ต่ำเป็นจุดเด่นของไดอิเล็กทริกที่ดี ซึ่งสามารถใช้เป็นเบาะแสที่ดีในการวิจัยเพิ่มเติม
การดูดซึมไดอิเล็กตริกอาจน่าเป็นห่วงกว่า นี่เป็นปัญหาสำคัญสำหรับคอมพิวเตอร์แอนะล็อกยุคแรกๆ สามารถหลีกเลี่ยงการดูดซึมไดอิเล็กตริกสูงได้ ดังนั้นตัวเก็บประจุเสียงไมกาจึงสามารถให้เครือข่าย RIAA ที่มีเสียงที่ดีมากได้
การวัดการรั่วของ DC ไม่ควรส่งผลกระทบใดๆ เนื่องจากความต้านทานของตัวเก็บประจุสัญญาณใดๆ ควรสูงมาก ด้วยวัสดุไดอิเล็กทริกที่สูงขึ้น ทำให้ต้องการพื้นที่ผิวน้อยลง และการรั่วซึมแทบไม่มีนัยสำคัญ
สำหรับวัสดุที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ เช่น เทฟลอน แม้ว่าจะมีความต้านทานสูงขั้นพื้นฐาน แต่ก็อาจจำเป็นต้องพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ จากนั้นการรั่วไหลอาจเกิดจากการปนเปื้อนหรือสิ่งสกปรกเพียงเล็กน้อย การรั่วไหลของ DC น่าจะเป็นการควบคุมคุณภาพที่ดี แต่ก็ไม่เกี่ยวกับคุณภาพเสียงเลย
ส่วนประกอบปรสิตที่ไม่ต้องการ
ทรานซิสเตอร์ วงจรรวม และส่วนประกอบที่ทำงานอยู่อื่นๆ มีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพของสัญญาณเสียง พวกเขาใช้พลังงานจากแหล่งปัจจุบันเพื่อเปลี่ยนลักษณะสัญญาณ ส่วนประกอบแบบพาสซีฟในอุดมคตินั้นไม่กินไฟและไม่ควรเปลี่ยนสัญญาณต่างจากส่วนประกอบที่ทำงานอยู่
ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และตัวเหนี่ยวนำ จริง ๆ แล้วมีพฤติกรรมเหมือนส่วนประกอบที่ทำงานอยู่และกินไฟ เนื่องจากเอฟเฟกต์ปลอมเหล่านี้ จึงสามารถปรับเปลี่ยนสัญญาณเสียงได้อย่างมาก และจำเป็นต้องเลือกส่วนประกอบอย่างระมัดระวังเพื่อปรับปรุงคุณภาพ ความต้องการอุปกรณ์เสียงที่มีคุณภาพเสียงดีขึ้นอย่างต่อเนื่องทำให้ผู้ผลิต CAP ต้องผลิตอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพดีขึ้น ส่งผลให้ตัวเก็บประจุที่ทันสมัยสำหรับใช้งานในแอพพลิเคชั่นด้านเสียงมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและคุณภาพเสียงสูงขึ้น
เอฟเฟกต์ CAP ปลอมในวงจรอะคูสติกประกอบด้วยความต้านทานอนุกรมเทียบเท่า (ESR), การเหนี่ยวนำอนุกรมที่เทียบเท่า (ESL), แหล่งแรงดันไฟฟ้าแบบอนุกรมเนื่องจากเอฟเฟกต์ Seebeck และการดูดกลืนไดอิเล็กตริก (DA)
อายุโดยทั่วไป การเปลี่ยนแปลงในสภาพการทำงานและลักษณะเฉพาะทำให้ส่วนประกอบปรสิตที่ไม่ต้องการเหล่านี้ยากขึ้น ปรสิตทุกตัวส่วนประกอบส่งผลต่อประสิทธิภาพของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในลักษณะต่างๆ ในการเริ่มต้น เอฟเฟกต์ความต้านทานทำให้เกิดกระแสไฟตรงรั่วไหล ในแอมพลิฟายเออร์และวงจรอื่นๆ ที่มีส่วนประกอบที่ทำงานอยู่ การรั่วไหลนี้อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในแรงดันไบอัส ซึ่งอาจส่งผลต่อพารามิเตอร์ต่างๆ รวมถึงปัจจัยด้านคุณภาพ (Q)
ความสามารถของตัวเก็บประจุในการจัดการการกระเพื่อมและส่งสัญญาณความถี่สูงขึ้นอยู่กับส่วนประกอบ ESR แรงดันไฟขนาดเล็กถูกสร้างขึ้นที่จุดที่มีการเชื่อมโลหะสองชนิดที่ไม่เหมือนกันเข้าด้วยกันอันเนื่องมาจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่าปรากฏการณ์ Seebeck แบตเตอรี่ขนาดเล็กเนื่องจากเทอร์โมคัปเปิลปรสิตเหล่านี้สามารถส่งผลต่อประสิทธิภาพของวงจรได้อย่างมาก วัสดุอิเล็กทริกบางชนิดเป็นเพียโซอิเล็กทริกและเสียงรบกวนที่เพิ่มไปยังตัวเก็บประจุนั้นเกิดจากแบตเตอรี่ขนาดเล็กภายในส่วนประกอบ นอกจากนี้ CAP แบบอิเล็กโทรไลต์ยังมี Parasitic Diode ที่สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในอคติของสัญญาณหรือลักษณะเฉพาะ
พารามิเตอร์ที่ส่งผลต่อเส้นทางสัญญาณ
ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนประกอบแบบพาสซีฟถูกใช้เพื่อกำหนดเกน สร้างการบล็อกกระแสตรง ระงับสัญญาณรบกวนของแหล่งจ่ายไฟ และให้อคติ ส่วนประกอบราคาถูกที่มีขนาดเล็กมักใช้กับระบบเสียงแบบพกพา
ประสิทธิภาพของตัวเก็บประจุเสียงโพลีโพรพีลีนจริงแตกต่างจากส่วนประกอบในอุดมคติในแง่ของ ESR, ESL, การดูดซับไดอิเล็กตริก,กระแสรั่วไหล สมบัติของเพียโซอิเล็กทริก ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ ค่าความคลาดเคลื่อนและค่าสัมประสิทธิ์แรงดันไฟฟ้า แม้ว่าการพิจารณาพารามิเตอร์เหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญเมื่อออกแบบ CAP สำหรับใช้ในเส้นทางสัญญาณเสียง พารามิเตอร์สองตัวที่มีผลกระทบมากที่สุดบนเส้นทางสัญญาณจะเรียกว่าตัวประกอบแรงดันไฟฟ้าและเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกแบบผกผัน
ทั้งตัวเก็บประจุและตัวต้านทานมีการเปลี่ยนแปลงในลักษณะทางกายภาพเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ใช้เปลี่ยนแปลง ปรากฏการณ์นี้มักเรียกว่าปัจจัยความเครียด และจะแตกต่างกันไปตามเคมี การออกแบบ และประเภทของ CAP
เอฟเฟกต์เพียโซย้อนกลับส่งผลต่ออัตราไฟฟ้าของตัวเก็บประจุสำหรับเครื่องขยายเสียง ในแอมพลิฟายเออร์เสียง การเปลี่ยนแปลงในค่าไฟฟ้าของส่วนประกอบส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในเกนขึ้นอยู่กับสัญญาณ เอฟเฟกต์ที่ไม่ใช่เชิงเส้นนี้ส่งผลให้เกิดการบิดเบือนของเสียง เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกแบบย้อนกลับทำให้เกิดความผิดเพี้ยนของเสียงที่ความถี่ต่ำและเป็นแหล่งสำคัญของตัวประกอบแรงดันไฟฟ้าใน CAP เซรามิก Class II
แรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับ CAP ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน ในกรณีของ CAP เซรามิกคลาส II ความจุของส่วนประกอบจะลดลงเมื่อแรงดัน DC บวกเพิ่มขึ้น หากใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสูง ความจุของส่วนประกอบจะลดลงในลักษณะเดียวกัน อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับต่ำ ความจุของส่วนประกอบมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น การเปลี่ยนแปลงความสามารถเหล่านี้สามารถส่งผลกระทบต่อคุณภาพได้อย่างมากสัญญาณเสียง
THD ความเพี้ยนรวมทั้งหมด
THD ของตัวเก็บประจุเสียงขึ้นอยู่กับวัสดุอิเล็กทริกของส่วนประกอบ บางตัวสามารถให้ประสิทธิภาพ THD ที่น่าประทับใจ ในขณะที่บางตัวสามารถลดระดับลงได้อย่างมาก ตัวเก็บประจุโพลีเอสเตอร์และตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์เป็นหนึ่งในแคปที่ให้ THD ต่ำที่สุด ในกรณีของวัสดุอิเล็กทริกคลาส II X7R ให้ประสิทธิภาพ THD ที่ดีที่สุด
แคปสำหรับใช้ในเครื่องเสียงโดยทั่วไปจะจำแนกตามแอปพลิเคชันที่ใช้ แอปพลิเคชันสามแบบ: เส้นทางสัญญาณ งานการทำงาน และแอปพลิเคชันสนับสนุนแรงดันไฟฟ้า การตรวจสอบให้แน่ใจว่าใช้ตัวเก็บประจุ MKT เสียงที่เหมาะสมที่สุดในสามส่วนนี้จะช่วยปรับปรุงโทนเอาต์พุตและลดการบิดเบือนของเสียง โพรพิลีนมีปัจจัยการกระเจิงต่ำและเหมาะสำหรับทั้งสามพื้นที่ แม้ว่า CAP ทั้งหมดที่ใช้ในระบบเสียงจะส่งผลต่อคุณภาพเสียง แต่ส่วนประกอบในเส้นทางสัญญาณก็มีผลกระทบมากที่สุด
การใช้ตัวเก็บประจุคุณภาพเสียงคุณภาพสูงสามารถลดความเสื่อมของคุณภาพเสียงได้อย่างมาก เนื่องจากความเป็นเส้นตรงที่ดีเยี่ยม จึงมักใช้ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มในเส้นทางเสียง ตัวเก็บประจุเสียงแบบไม่มีขั้วเหล่านี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานด้านเสียงระดับพรีเมียม ไดอิเล็กทริกที่ใช้กันทั่วไปในการออกแบบตัวเก็บประจุแบบฟิล์มที่มีคุณภาพเสียงสำหรับการใช้เส้นทางสัญญาณ ได้แก่ โพลีเอสเตอร์ โพรพิลีน โพลีสไตรีน และโพลีฟีนิลีนซัลไฟด์
CAP สำหรับใช้ในพรีแอมพลิฟายเออร์ คอนเวอร์เตอร์ดิจิทัลเป็นแอนะล็อก คอนเวอร์เตอร์แอนะล็อกเป็นดิจิทัล และแอปพลิเคชันที่คล้ายกันนี้ถูกจัดประเภทรวมกันเป็นตัวเก็บประจุอ้างอิงเชิงฟังก์ชัน แม้ว่าตัวเก็บประจุเสียงที่ไม่มีขั้วเหล่านี้จะไม่อยู่ในเส้นทางของสัญญาณ แต่ก็สามารถลดคุณภาพของสัญญาณเสียงได้อย่างมาก
ตัวเก็บประจุซึ่งใช้รักษาแรงดันไฟในอุปกรณ์เครื่องเสียง มีผลกระทบต่อสัญญาณเสียงเพียงเล็กน้อย การเลือก CAP ที่รักษาแรงดันไฟฟ้าให้อุปกรณ์ระดับไฮเอนด์นั้นจำเป็นต้องระมัดระวังอยู่เสมอ การใช้ส่วนประกอบที่ปรับให้เหมาะกับแอปพลิเคชันเสียงจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของวงจรเสียง
บล็อกไดอิเล็กทริกแผ่นโพลีสไตรีน
Polystyrene capacitors ทำโดยการพันบล็อก lamellar-dielectric คล้ายกับอิเล็กโทรไลต์หรือโดยการวางเป็นชั้นต่อเนื่องกันเช่นหนังสือ (ฟิล์มฟอยล์พับ) ส่วนใหญ่จะใช้เป็นไดอิเล็กทริกในพลาสติกหลายชนิด เช่น พอลิโพรพิลีน (MKP), โพลีเอสเตอร์/ไมลาร์ (MKT), โพลีสไตรีน, โพลีคาร์บอเนต (MKC) หรือเทฟลอน อะลูมิเนียมบริสุทธิ์สูงใช้สำหรับเพลท
ตัวเก็บประจุถูกผลิตขึ้นในขนาดและความจุที่แตกต่างกันตามประเภทของอิเล็กทริกที่ใช้ อิเล็กทริกสูงความแข็งแกร่งของโพลีเอสเตอร์ทำให้สามารถผลิตตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรไลต์ที่ดีที่สุดสำหรับเสียงในขนาดที่เล็กและต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวันซึ่งไม่จำเป็นต้องมีคุณสมบัติพิเศษ ความจุตั้งแต่ 1,000 pF ถึง 4.7 microfarads ที่แรงดันไฟฟ้าใช้งานสูงถึง 1,000 V.
ปัจจัยการสูญเสียอิเล็กทริกของโพลีเอสเตอร์ค่อนข้างสูง สำหรับเสียง โพลีโพรพีลีนหรือโพลีสไตรีนสามารถลดการสูญเสียอิเล็กทริกได้อย่างมาก แต่ควรสังเกตว่ามีราคาแพงกว่ามาก โพลีสไตรีนใช้ในฟิลเตอร์/ครอสโอเวอร์ ข้อเสียอย่างหนึ่งของตัวเก็บประจุแบบโพลีสไตรีนคือจุดหลอมเหลวต่ำของไดอิเล็กตริก นี่คือสาเหตุที่ตัวเก็บประจุเสียงแบบโพลีโพรพีลีนมักจะแตกต่างกัน เนื่องจากไดอิเล็กตริกได้รับการปกป้องโดยการแยกสายบัดกรีออกจากตัวตัวเก็บประจุ
เทคโนโลยี FIM ความหนาแน่นพลังงานสูง
ฟิล์มกำลังสูง CAPs มีสามประเภทในประเภทนี้: TRAFIM (มาตรฐานและพิเศษ), FILFIM และ PPX เทคโนโลยี FIM อิงตามแนวคิดเรื่องคุณสมบัติการรักษาตัวเองที่ควบคุมได้ของฟิล์มโลหะอะลูมิเนียมแบบแบ่งส่วน
ความจุถูกแบ่งออกเป็นองค์ประกอบพื้นฐานหลายล้านตัว รวมกันและป้องกันด้วยฟิวส์ องค์ประกอบอิเล็กทริกที่อ่อนแอนั้นถูกหุ้มฉนวนและก่อนที่จะเจาะฟิวส์องค์ประกอบที่เสียหายจะถูกแยกออกโดยที่ตัวเก็บประจุยังคงทำงานตามปกติโดยไม่มีการลัดวงจรหรือการระเบิดซึ่งอาจเป็นกรณีของอิเล็กโทรไลต์ตัวเก็บประจุสำหรับเสียง
ภายใต้เงื่อนไขที่เอื้ออำนวย อายุคาดหมายของ CAP ประเภทนี้ไม่ควรเกิน 200,000 ชั่วโมงและ MTBF 10,000,000 ชั่วโมง การทำงานเหมือนแบตเตอรี่ ตัวเก็บประจุเหล่านี้ใช้ความจุเพียงเล็กน้อยเนื่องจากการเสื่อมสภาพของเซลล์แต่ละเซลล์อย่างค่อยเป็นค่อยไปตลอดอายุการใช้งานของส่วนประกอบ
ซีรีส์ TRAFIM และ FILFIM มีการกรองไฟฟ้าแรงสูง/กำลังสูงอย่างต่อเนื่อง (สูงสุด 1kV) อย่างต่อเนื่อง ความจุแตกต่างกันไป:
- 610uF ถึง 15625uF สำหรับ TRAFIM มาตรฐาน
- 145uF ถึง 15460uF สำหรับ TRAFIM พิเศษ
- 8.2uF ถึง 475uF สำหรับ FILFIM
ช่วงแรงดัน DC คือ:
- 1.4KV ถึง 4.2KV สำหรับ TRAFIM มาตรฐาน
- 1.3kV ถึง 5.3kV สำหรับ TRAFIM ส่วนบุคคล
- และจาก 5.9 kV เป็น 31.7 kV สำหรับ FILFIM
ตัวเก็บประจุซีรีย์ PPX นำเสนอโซลูชั่นเครือข่ายครบวงจรสำหรับการปราบปราม GTO รวมถึงการปิดกั้น CAP โดยนำเสนอความจุตั้งแต่ 0.19uF ถึง 6.4uF ช่วงแรงดันไฟฟ้าสำหรับ PPX มีตั้งแต่ 1600V ถึง 7500V โดยมีค่าความเหนี่ยวนำในตัวต่ำมาก
ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มสำหรับเสียงโดยทั่วไปมีประสิทธิภาพความถี่สูงที่ยอดเยี่ยม แต่สิ่งนี้มักจะถูกลดทอนด้วยขนาดที่ใหญ่และความยาวของสายที่ยาว จะเห็นได้ว่าตัวเก็บประจุแบบเรเดียลขนาดเล็กของ Panasonic มีการสะท้อนกลับในตัวเอง (9.7 MHz) ที่สูงกว่าของ Audience (4.5 MHz) มาก ไม่ใช่เพราะติดฝาเทฟลอน แต่เนื่องจากมันยาวหลายนิ้วและไม่สามารถยึดติดกับร่างกายได้ หากนักออกแบบต้องการประสิทธิภาพความถี่สูงเพื่อรักษาเสถียรภาพในเซมิคอนดักเตอร์ที่มีแบนด์วิดท์สูง ให้ลดขนาดลวดและความยาวให้เหลือน้อยที่สุด
ประสิทธิภาพของวงจรเสียงนั้นขึ้นอยู่กับส่วนประกอบแบบพาสซีฟอย่างมาก เช่น ตัวเก็บประจุและตัวต้านทาน CAP จริงมีส่วนประกอบปลอมที่ไม่ต้องการซึ่งสามารถบิดเบือนคุณสมบัติของสัญญาณเสียงได้อย่างมาก ตัวเก็บประจุที่ใช้ในเส้นทางสัญญาณส่วนใหญ่จะกำหนดคุณภาพของสัญญาณเสียง ด้วยเหตุนี้ จึงต้องเลือก CAP อย่างระมัดระวังเพื่อลดความเสื่อมของสัญญาณ
คาปาซิเตอร์เกรดเสียงได้รับการปรับให้เหมาะกับความต้องการของระบบเสียงคุณภาพสูงในปัจจุบัน ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มพลาสติกสำหรับเครื่องเสียงใช้ในระบบเสียงคุณภาพสูงและมีการใช้งานที่หลากหลาย
