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音响基础知识: 老纪谈“失真”

来源:bbs.hifidiy.net 发布者:纪宽 版权:原创

“失真”简单讲就是失去原来应有的真实性,很多音响器材你听着好听,但其实它不一定是不失真,但是不好听绝对是有失真&。真正会影响听觉的最重要的要数“相位失真”、“互调失真”以及很少被提及的“TIM失真”&。

说起“失真”,那话就长了,想起几十年前我头一次接触到有关音响的词汇就是这个字眼,那时从这垃圾桶翻出来的《超外差收音机》就是我走进音响殿堂的启蒙书,转眼五十几个年头过去!

失真”简单讲就是失去原来应有的真实性,很多音响器材你听着好听,但其实它不一定是不失真,但是不好听绝对是有失真&。在音响器材中能谈的失真现象实在太多,我也无法一一列举&。一般音响厂家最喜欢用的就是总谐波失真THD,因为这是最好测也最好看的一种,很多机器标示THD0.001的失真,好像几乎不失真,而其它真正能影响声音音质的失真标示并没有表现出来&。

真正会影响听觉的最重要的要数“相位失真”、“互调失真”以及很少被提及的“TIM失真”&。自从有人发明了回授观念也就是回箦电路后,借着这个观念改善了很多有关线性失真及带宽的情况,尤其在晶体管电路中,很多机器的放大结构中必然要加上这样的东西&。

回授有两个主要目的:一是除错,利用回授信号和输入信号做比较,当有任何不对称的信号出现就会加以抵消达成减少失真的目的;其二改善输出电压的稳定性,达到能控制中点电压&。当然还有改善噪音的污染,并且,回箦电路能在不同的负载下改善输出信号的准确水平(这是要在很理想的状况下)&。

接下来,我先谈一下关于总谐波失真的测量方法:发出一个固定频率的标准正弦波(1KHz),经过被测放大电路回到测试点,在和原输出信号做比较,利用电位器做调整,达到最接近值,这两个值之间的差额就是所谓失真率&。实际上,一个电路上的失真原因除了放大元件上的基本差异,及不同电流和不同工作点偏压影响外,还有热消耗引起的问题,再就是时间上的延迟反应&。当实际上的失真非常严重,再接上一个回授电路(也就是回馈电路)后,将失真都掩盖下来后,再用相同原理去测试失真时,失真就显得非常小了&。

线性失真”:晶体管有个起动电压一般约0.6V,再根据电流量的变动提升而形成放大曲线,也就是说,输入的电流量是直线上升而输出却不是按输入相同的直线,这就叫线性失真&。

为了减少失真最好能尽量找曲线平直的地方:一是用小范围,也就是设定整个周期尽量在直线范围,不过它的缺点是利用率便很少,相对的如果将电压加高,同样会增加利用率,就像用电子管相对的能得到更高的直线率,如果晶体管同样采用高电压、低电流,同样会有不错的效果;二是采用较低的电流,也就是用较高的负载形成的电压放大,因为在相同的条件下,电流高的必然直线部分会较短,不过不能只用低电流,却不考虑电流太低同样也在直线外,在设计放大电路时,一定要考虑开环失真的问题,不要单靠反馈掩盖失真的事实&。

接下来谈另外一种失真状态——“互调失真”&。其实互调失真和相位失真有相当的关系,一个波形当遇到和它有倍数关系的波形,会造成相加或相抵的状况,这就是互调失真的基本情况&。放大电路里的元件常常会有延迟的状况,当延迟后的波形和最原先波形相抵就会造成另一种失真,这就是互调失真的根源,也是为什么人们都讲究高速,目的就是要减少这种失真问题的出现!

在这我顺便说件事:很多人认为电子管是慢速的元件,其实很多需要高速的放大器仍选用电子管来担当&。一般听觉出现“拖延”并不是电子管的问题,而是输出牛的问题&。变压器是靠电磁转换而成,而在硅钢内反应的速度不一致就造成“拖”的感觉,有些像加了回音,不过,声音有了些厚度反而更好听&。关于牛的问题,放在以后来详谈&。

最后来谈谈“频响失真”的问题,一个理想放大器应该是对不同的频率应该是相同的放大系数,最好由零到无限高的频率都完全一样,现实是很难有这样理想的元件,常常在低端好的元件在高端就不行,反之亦然&。大部分的放大元件在速度上都会有所限制,在这种情况下自然会造成频宽不足、高频相移、还有衰减等问题&。

很多人很在意功放高频能到百千周0db,其实人耳对高低频的差额感觉并不敏锐,实在在意的话,也有一个简单的办法就是用反馈方式达成&。实际上,音箱上的分音电路有很大的误差,很多时候是靠人耳去调整、匹配,仅靠一大堆仪器去调整,其结果往往并不理想&。

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