真是輸入信號與輸出信號在幅度比例關(guān)系、相位關(guān)系及波形形狀產(chǎn)生變化的現(xiàn)象。音頻功放的失真分為電失真和聲失真兩大類。電失真是由電路引起的,聲失真是由還音器件揚(yáng)聲器引起的。電失真的類型有:諧波失真、互調(diào)失真、瞬態(tài)失真。聲失真主要是交流接口失真。按性質(zhì)可分為非線性失真和線性失真。
線性失真是指信號頻率分量間幅度和相位關(guān)系的變化,僅出現(xiàn)波形的幅度及相位失真,這種失真的特點(diǎn)是不產(chǎn)生新的頻率分量。而非線性失真是指信號波形發(fā)生了畸變,并產(chǎn)生了新的頻率分量的失真。我們常見的音箱失真現(xiàn)象從基本理解上主要有以下四種情況:
第一個(gè):由于音響線材材質(zhì)失真,材質(zhì)的純度、材質(zhì)的結(jié)晶結(jié)構(gòu),無氧體和單晶體 無氧體的材料有晶界失真,純度不高的有雜質(zhì)失真。現(xiàn)在音響線材生產(chǎn)廠家使用的材料一般都是幾個(gè)N的高純度,材質(zhì)純度失真很小。晶界失真和音響系統(tǒng)其他環(huán)節(jié)比較,如機(jī)內(nèi)線、箱內(nèi)線,要小的多。有世界頂價(jià)的線材,用的是鍍銀無氧銅。
第二個(gè):音響哪個(gè)頻段量感多了,這個(gè)頻段的聲音就會(huì)緊、硬 在高頻就會(huì)尖、刺。這樣的聲音就無法接受。這種現(xiàn)象的線材很少。
第三個(gè):音響系統(tǒng)被線材丟失或者不平衡的減弱了聲音頻譜中的莫些信息,比如,音響的中頻少了一些,樂器共鳴箱聲音少了一點(diǎn)、人聲胸腔共鳴少了一點(diǎn) 總體評價(jià)是聲音中頻厚度少了一點(diǎn),這樣的聲音還是能夠勉強(qiáng)接受。再比如,音響的低頻、高頻少了一些,中頻不錯(cuò)。低頻聲音虛、缺少密度、細(xì)節(jié)和質(zhì)感,高頻聲音缺少細(xì)節(jié)、質(zhì)感,延伸少了。這樣,聲音還很好聽。這種現(xiàn)象的線材比較常見。
第四個(gè):音響線材的電感、電容產(chǎn)生的失真 線材制作時(shí)不可避免、或多或少的存在電感和電容。導(dǎo)線的自感在音響線材中如何正確利用,這是線材設(shè)計(jì)非常重要的大題目。線材的電阻值和頻率幾乎沒有關(guān)系,電阻是音響線材設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
一諧波失真
這種失真是由電路中的非線性元件引起的,信號通過這些元件后,產(chǎn)生了新的頻率分量(諧波),這些新的頻率分量對原信號形成干擾,這種失真的特點(diǎn)是輸入信號的波形與輸出信號波形形狀不一致,即波形發(fā)生了畸變。
改善方法:
1、施加適量的負(fù)反饋。
2、選用特征頻率高、噪聲系數(shù)小和線性好的放大器件。
3、提高電源的功率儲(chǔ)備,改善電源的濾波性能。
二互調(diào)失真
兩種或多種不同頻率的信號通過放大器或揚(yáng)聲器后產(chǎn)生差拍與構(gòu)成新的頻率分量,這種失真通常都是由電路中的有源器件(如晶體管、電子管)產(chǎn)生的。失真的大小與輸出功率有關(guān),由于新產(chǎn)生的這些頻率分量與原信號沒有相似性,因此較少的互調(diào)失真也很容易被人耳覺察到。
改善方法:
1、采用電子分頻方式,限制放大電路或揚(yáng)聲器的工作帶寬,從而減少差拍的產(chǎn)生。
2、選用線性好的管子或電路結(jié)構(gòu)。
三瞬態(tài)失真
瞬態(tài)失真是現(xiàn)代聲學(xué)的一個(gè)重要指標(biāo),它反映了功放電路對瞬態(tài)躍變信號的保持跟蹤能力,故又稱瞬態(tài)反應(yīng)。這種失真使音樂缺少層次或透明度,有兩種表現(xiàn)形式:
第一種:瞬態(tài)互調(diào)失真
在輸入脈沖性瞬態(tài)信號時(shí),因電路中的電容使輸出端不能立即得到應(yīng)有的輸出電壓,而使負(fù)反饋電路不能得到及時(shí)的響應(yīng),放大器在這一瞬間處于開環(huán)狀態(tài),使輸出瞬間過載而產(chǎn)生削波,這一削波失真稱為瞬態(tài)互調(diào)失真,這種失真在石機(jī)上表現(xiàn)較為嚴(yán)重。
瞬態(tài)互調(diào)失真是功放的一個(gè)動(dòng)態(tài)指標(biāo),主要由功放內(nèi)部的深度負(fù)反饋引起的。是影響石機(jī)音質(zhì)、導(dǎo)致“晶體管聲”和“金屬聲”的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
改善方法:
1、選擇好的器件和調(diào)整工作點(diǎn),盡量提高放大器的開環(huán)增益和開環(huán)頻響。
2、加強(qiáng)各放大級自身的負(fù)反饋,取消大環(huán)路負(fù)反饋。
以上所述,高電平的輸入脈沖使放大器產(chǎn)生削波而造成瞬態(tài)互調(diào)失真。那么低電平的輸入脈沖是否會(huì)引起失真呢?這就看放大器的響應(yīng)時(shí)間了,由于放大器的響應(yīng)時(shí)間太長使放大器輸出信號的變化跟不上輸入信號的迅速變化而引起的瞬態(tài)失真,稱為轉(zhuǎn)換速率過低失真。它反映了放大器對信號的反應(yīng)速度,這項(xiàng)失真小的放大器,其重放的音質(zhì)解析力、層次感及定位感都很好。
四交流接口失真
交流接口失真是由揚(yáng)聲器的反電動(dòng)勢(揚(yáng)聲器發(fā)音振動(dòng)時(shí),切割磁力線所產(chǎn)生的電勢)反饋到電路而引起的。
改善方法:
1、減少電路的輸出阻抗。
2、選擇合適的揚(yáng)聲器,使阻尼系數(shù)更趨合理。
3、減少電源內(nèi)阻
響一般由音源、功放、音箱三部分組成。據(jù)測算,功放與音箱的失真度占整個(gè)音響系統(tǒng)的80%以上,因此功放和音箱的素質(zhì)顯得尤為重要。
功放是功率放大器的簡稱,旨在把音源讀出的微弱音樂訊號放大至能推動(dòng)音箱發(fā)聲。從組件上分類可分為:電子管功放和晶體管功放。工作原理上可分為:甲類、甲乙 類、乙類三種。從理論上講,甲類功放諧波失真很小,因此傳真度相當(dāng)高。甲乙類功放傳真度低于甲類。如制作工藝很高,也可以達(dá)到較高的傳真度。
功放的失真就是輸出訊號波形中出現(xiàn)了不希望出現(xiàn)的波形變化,引起了聲音失真,主要有諧波失真、互調(diào)失真、瞬態(tài)失真和相位失真等等。
諧波失真又稱諧波畸變,指音響設(shè)備重放后的聲音比原有聲源訊號多出的額外諧波部分,負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)的缺陷或功放的非線性均可引起諧波失真,以新增加的諧波有效值總和占原有訊號強(qiáng)度的百分比來表示。一臺(tái)高傳真功放的諧波失真在全頻范圍內(nèi)應(yīng)低于0.6%,否則聲音聽起來發(fā)干、發(fā)硬。一般來說,在1000Hz是功放失真最小 的頻率,因許多廠家把這一頻率的失真作為標(biāo)準(zhǔn),這是不全面的。
互調(diào)失真是指兩個(gè)振幅按一定的比例(常取4:1混合的高低頻訊號)通過音響設(shè)備后,產(chǎn)生的新非線性訊號的現(xiàn)象。用非線性訊號有效值總占原高頻訊號振幅的百分比來表示。通常大多數(shù)功放的互調(diào)失真都略大于諧波失真,對高傳真功放而言,互調(diào)失真不應(yīng)比諧波失真大很多,最好不大于10%。在諧波失真小于一定值時(shí),訊號的傳真度在很大程度上取決于互調(diào)失真。
瞬態(tài)失真也稱瞬態(tài)響應(yīng),通常以輸入方波訊號或具有方形包絡(luò)的正弦訊號波列(碎發(fā)聲,如爆炸聲、槍聲、鼓聲等等)在通過音響設(shè)備后,其波形的保持形狀能力。瞬態(tài)失真有瞬態(tài)互調(diào)失真和轉(zhuǎn)換速率過低失真兩種。瞬態(tài)互調(diào)失真的產(chǎn)生是由于功放的負(fù)反饋設(shè)計(jì)有誤或甲類功放工作點(diǎn)不當(dāng)?shù)鹊纫鸬摹Mǔ>w管功放采用大環(huán)路 深度回饋,這種情況下一個(gè)訊號必須先經(jīng)過功放放大,然后再回饋到輸入端,由于“時(shí)間差”的原因,兩種波形步調(diào)不一致(理論上應(yīng)一致)導(dǎo)致互調(diào)失真。由轉(zhuǎn)換速率過低引起的瞬態(tài)失真是由于功放跟不上訊號迅速變化,出現(xiàn)的“反應(yīng)慢”現(xiàn)象。一般情況功放轉(zhuǎn)換速率最好不低于20V/us(即功放在1微秒內(nèi)電壓從0升 至20V,優(yōu)質(zhì)功放可達(dá)100V/uS)。從聽覺上判斷,瞬態(tài)失真會(huì)使聲音高頻分辨力變差,影響聲音的清晰度,使音樂失去透明感,聲像也模糊。相位失真是指由于不同頻率的訊號重放后,時(shí)間關(guān)系不對應(yīng)所形成的失真。在音樂回放時(shí),相位失真將會(huì)直接影響“聲象”的質(zhì)量和方位,因此購買功放時(shí)一定注意“聲象”的質(zhì)量和方位如何。
音響系統(tǒng)的噪聲一般來自于兩部分。一個(gè)是由系統(tǒng)外部的干擾,另一個(gè)是系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的,即由組成系統(tǒng)的各種組件本身所產(chǎn)生的噪聲。外部噪聲消除后,系統(tǒng)內(nèi)部噪聲就顯得尤為重要。通常功放的噪聲大小常用訊號的最大電平與噪聲電平比值的對數(shù)即分貝表示。其比值稱作“訊號噪聲比”,簡寫為S/N或SNR,簡稱訊噪比。大多數(shù)優(yōu)質(zhì)功放的訊噪比能達(dá)到90dB以上。
音箱看似簡單,卻體現(xiàn)了極其高深的聲學(xué)學(xué)問,一個(gè)著名品牌的音箱不僅僅體現(xiàn)了高深的聲學(xué)學(xué)問,也散發(fā)出強(qiáng)烈的民族氣息。
失真是一個(gè)令人害怕討厭的詞語, 大概是由于它的負(fù)面意義吧。一直以來,在電聲產(chǎn)品上,失真都是一個(gè)重要的指標(biāo)。但對發(fā)燒友來說,失真的真正意義在哪?
當(dāng)一個(gè)訊號經(jīng)過傳輸,或經(jīng)過放大,理論上來說要保持和原訊號完完全全不變是不可能的,故此,從技術(shù)的角度看,人們總希望它的失真度越小越好。可是近年大部份資深發(fā)燒友都會(huì)同意,在聽感上來說,失真度這指標(biāo)卻不能有效地反映器材的好聲程度。如剛才說過,既然訊號經(jīng)過傳輸或放大不能保持和原訊號完完全全一樣,期間一定出現(xiàn)一些變化,這變化是什么呢?大體不外乎"加多"和"減少"。"減少"這概念較容易明白,就是原訊號在傳輸或放大過程中遺失了一些東西。至于"加 多"就有較復(fù)雜的內(nèi)容了,簡單來說,就是在傳輸或放大過程中,衍生出一些既源于原訊號又有別于原訊號的東西。由于這些都是原來沒有的,故也只能是失真的部份內(nèi)容。 在聽感上,這類衍生物有時(shí)竟會(huì)有神奇的作用,譬如說,一些新增的諧波,明顯起了像味精的作用,喜歡的人會(huì)覺得加了聲音更音樂化。又如話筒效應(yīng) (microphonic)又提供了一些發(fā)燒友用作調(diào)音的一種有效手段。甚至乎相移(Phase Shift),這個(gè)一聽起來都不像是好東西,也可以巧妙地被用來美化音色。在錄音過程中加進(jìn)激勵(lì)效果,使低音沖激力更大更結(jié)實(shí),就是運(yùn)用了相移這東西。于是有一派以最后聽音為取舍的,大叫失真無傷大雅,因?yàn)槿绻咽д鎿Q成"美化物",或"味精",相信人們對之的抗拒會(huì)大為減少,而另一派主要是工程師,卻大 聲說:"數(shù)字勝于雄辯"(numbers don't lie)。這樣的爭論,曠日持久,究竟誰是誰非?
這里,我們先不用發(fā)燒友這概念,因?yàn)橐话闳丝赡軙?huì)傾向于認(rèn)為發(fā)燒友是一些走火入魔的怪人,上面的爭論會(huì)對什么人有最大的影響呢?答案是喜歡音響的人,這也就是英文的Audiophile,音響愛好者了。 至于誰是音響愛好者,這本身已有很大爭議。這應(yīng)該涵蓋一切喜歡音響技術(shù)和聽音樂的人,而不應(yīng)把它局限于擁有價(jià)值連城的Hi End器材的一小撮。相信大部份讀者發(fā)展音響的愛好,往往都是由喜歡聽音樂開始,而最先接觸或使用的都會(huì)是一些普及的器材。較年長的朋友可能還記得在小時(shí)候跟鄰家的大孩子一起自己弄礦石收音機(jī),那時(shí)候從晶體耳塞傳來的音樂令人至今難忘,當(dāng)然晶體耳塞根本不能提供什么低頻,可是它的中頻瞬變,與及高音的表現(xiàn),都不是一 般晶體管收音機(jī)的小揚(yáng)聲器所能比擬。雖然后來才知道AM廣播的高頻只有7 KHz,連諧波也不會(huì)高到10 KHz,但那個(gè)時(shí)代的簡單礦石收音機(jī)卻開始了許多人往后漫長的發(fā)燒歷程。
還記得多年前香港電臺(tái)第4臺(tái)的每月音樂會(huì),在不太大的一個(gè)錄音間里聽鋼琴獨(dú)奏。當(dāng)時(shí)的感受非常美好,音色通透自然。于是心想,如何在鋼琴前放兩支主咪,第三支掛高以收取堂音,在混音之前經(jīng)膽器材調(diào)校…想得很遠(yuǎn)。但當(dāng)回到現(xiàn)場的樂音中,很快明白,要重現(xiàn)現(xiàn)場的效果,要重拾現(xiàn)場聆聽者的感受,恐怕人類還要作很大的努力。
說回先前的爭論,以發(fā)燒友為主的一派,大可稱之為主觀主義者(subjectivist),他們堅(jiān)持現(xiàn)今對失真的了解和運(yùn)用還很有限,故失真的測量并不是故事的全部。至于以工程師為主的一派,可稱為客觀主義者(objectivist),他們堅(jiān)持以科學(xué)手段去測量和區(qū)分器材的優(yōu)劣。現(xiàn)實(shí)可能確是由矛盾組成,綜觀各種失真的被發(fā)現(xiàn),被測量,以至人們找出對策,諸如總諧波失真,當(dāng)改善它之后,原來帶來了TIM瞬態(tài)互調(diào)失真;又譬如CD的jitter,被發(fā)現(xiàn)和對付,還只是很近年的事。
至于兩派誰對,顯然兩者各有各對,因?yàn)樗麄儬幷摰牟皇峭粯訓(xùn)|西。發(fā)燒友其實(shí)不自覺在聽感上找尋自己的喜好,而工程師卻力圖客觀地找出衡量器材的標(biāo)準(zhǔn)。故此爭論的答案是客觀測量標(biāo)準(zhǔn)并不能決定主觀的個(gè)人喜好。 有人喜歡無源前級,有人反對,一下子大家都升級到什么音樂感等抽象名詞上爭論,其實(shí)這只是兩種個(gè)人喜好的爭論,是兩種不同的主觀立場。說實(shí)在一點(diǎn),他們爭論的,其實(shí)不是音樂回放的表現(xiàn),而是兩種前級本身的特有音色。究竟訊號經(jīng)過這兩者,有多少"加多",有多少"減少",工程師插到其中,又能否排難解紛,抑或是會(huì)使渾水更渾。這一切,由大家自己下結(jié)論好了。
來自:richcoln
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音箱的朋友有沒有接受過這樣一句靈魂拷問:“你這音箱不HiFi呀!”。在之前的有源HiFi音箱入門系列欄目里,我們介紹了音箱的分頻、擺位和接口,那今天我們就來繼續(xù)聊一聊音箱的功率(Power)。希望能對你的選購有所幫助。
我們在挑選音箱的時(shí)候,廠商在電商詳情頁里非常賣力地宣傳自家的音箱功率多么強(qiáng)悍,動(dòng)不動(dòng)就給你電影院般的震撼音效。功率到底是什么?用一句話概括:功率是指音箱輸出音頻信號的功率大小,單位是瓦特(W)。
功率還包含額定功率(Rated Power)和峰值功率(Peak Power)。額定功率是指音箱能夠穩(wěn)定輸出的持續(xù)功率,一般也用于衡量音箱的最大輸出功率。例如,一個(gè)額定功率為50W的音箱,它的最大輸出功率應(yīng)該控制在50W以內(nèi)。一旦超過這個(gè)額定功率,就可能導(dǎo)致喇叭失真、破壞音質(zhì)。
峰值功率是指音箱能夠在一定時(shí)間內(nèi)瞬間輸出的最大功率,是短時(shí)間內(nèi)音箱能夠輸出的最大功率。峰值功率可能是額定功率的兩倍甚至更高,能提供足夠的能量來應(yīng)對短時(shí)間內(nèi)的高強(qiáng)度信號(槍聲、爆炸聲等)。例如一個(gè)峰值功率為200W的音箱,代表它可以在短暫的時(shí)間內(nèi)輸出高達(dá)200W的信號,但不能持續(xù)輸出這個(gè)功率。
劃重點(diǎn):所以這里大家需要搞清楚一點(diǎn),廠商在產(chǎn)品上標(biāo)注的額定功率是值得我們參考的,至于音箱的峰值功率,基本上不具備參考意義。由于普通消費(fèi)者不太理解額定功率這個(gè)概念,大家通常會(huì)簡單地認(rèn)為音箱的額定功率越大聲音響度越大,這是一個(gè)很容易被廠商忽悠的誤區(qū)。
因此大家不必盲目追求大功率,一般來說,對于普通家庭的客廳、臥室等聽音環(huán)境來說,如果房屋面積在15到30平米之間的話,我認(rèn)為每只音箱的功率在30 ~ 60W之間可能就已足夠了。當(dāng)然,這是個(gè)大致的范圍,具體情況還要考慮你與音箱的距離,音箱的擺位、家裝環(huán)境等等因素。
最后我想用一句話來總結(jié):功率對于一款音箱來說很重要,但大家也不用過度迷信廠商賣力宣傳的所謂“大功率”。這里要牢記一點(diǎn):大功率并不等于好音質(zhì)。
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