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從技術(shù)指標(biāo)了解放大器的品質(zhì)
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從技術(shù)指標(biāo)了解放大器的品質(zhì)  2012/3/1
1927年,美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室推出了革命性的負(fù)反饋(NFB)技術(shù),標(biāo)志著音頻放大器開(kāi)始進(jìn)入新紀(jì)元。而1947年發(fā)表的威廉遜放大器,則標(biāo)志著高保真(HighFidelity)放大器的面世,該機(jī)成功地運(yùn)用負(fù)反饋技術(shù),使膽機(jī)的失真降低達(dá)0.5%,音質(zhì)之佳在當(dāng)時(shí)首屈一指,是音響史上重要的里程碑。1951年,美國(guó)Audio雜志發(fā)表了一篇“超線性放大器”的文章,該放大器將非線性失真大幅度降低,第二年6月,又發(fā)表將威廉遜線路和超線性線路相結(jié)合的放大器
1927年,美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室推出了革命性的負(fù)反饋(NFB)技術(shù),標(biāo)志著音頻放大器開(kāi)始進(jìn)入新紀(jì)元。而1947年發(fā)表的威廉遜放大器,則標(biāo)志著高保真(HighFidelity)放大器的面世,該機(jī)成功地運(yùn)用負(fù)反饋技術(shù),使膽機(jī)的失真降低達(dá)0.5%,音質(zhì)之佳在當(dāng)時(shí)首屈一指,是音響史上重要的里程碑。1951年,美國(guó)Audio雜志發(fā)表了一篇“超線性放大器”的文章,該放大器將非線性失真大幅度降低,第二年6月,又發(fā)表將威廉遜線路和超線性線路相結(jié)合的放大器文章,標(biāo)志著負(fù)反饋技術(shù)在音響技術(shù)中的大量使用。從此,放大器的設(shè)計(jì)出現(xiàn)百家爭(zhēng)鳴的局面,其影響一直延伸到今天。

在盛行“以耳朵收貨”說(shuō)法的今天,不少發(fā)燒友說(shuō)音響器材的指標(biāo)沒(méi)多大意義,因?yàn)樵S多測(cè)試指標(biāo)優(yōu)良的放大器聽(tīng)感也不佳。但不能否認(rèn)的是,人耳聆聽(tīng)由于帶有較多的個(gè)人主觀因素,因此往往帶有很大片面性,只能作為參考,而不能作為標(biāo)準(zhǔn),所以放大器的指標(biāo)仍然是衡量其性能一個(gè)重要標(biāo)志。一般來(lái)講測(cè)試放大器技術(shù)指標(biāo)的方法應(yīng)分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。靜態(tài)指標(biāo)是在穩(wěn)定狀態(tài)下以正弦波進(jìn)行測(cè)量所得的數(shù)據(jù),測(cè)試項(xiàng)目包括有頻率響應(yīng)、諧波失真、信噪比、互調(diào)失真以及阻尼系數(shù)等;而動(dòng)態(tài)指標(biāo)是指用較復(fù)雜的如方波、窄脈沖等信號(hào)測(cè)量得到的數(shù)據(jù),包括有相位失真、瞬態(tài)響應(yīng)和瞬態(tài)互調(diào)失真等。要大致反映出放大器的品質(zhì),動(dòng)態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)必不可少。為了方便讀者全面認(rèn)識(shí)和了解放大器的方方面面,在這里,筆者對(duì)一些較重要的技術(shù)指標(biāo)規(guī)格介紹,讀者也可以從這些規(guī)格中大致了解了放大器的質(zhì)素。

A、頻率響應(yīng)

一般對(duì)頻率響應(yīng)范圍的規(guī)定是:當(dāng)輸出電平在某個(gè)低頻點(diǎn)下降3dB,則該點(diǎn)為下限頻率,同樣在某個(gè)高頻點(diǎn)下降3dB時(shí)為上限頻率。這個(gè)3dB點(diǎn)稱為不均勻范圍或叫做半功率點(diǎn)(Half Power Point),因?yàn)殡娖秸孟陆?dB時(shí),放大器的輸出功率正好下降了一半。

在傳統(tǒng)的說(shuō)法中,人耳能夠聽(tīng)到的頻率范圍在20Hz-20kHz之間,因此放大器的頻率范圍理論上應(yīng)做到20-20kHz(±3dB)平直就足夠,但事實(shí)上音樂(lè)中含有的許多樂(lè)器或反射泛音諧波有很多是超出這個(gè)頻率范圍的。由于人耳對(duì)聲音的判別精度可達(dá)到0.1dB,有些高級(jí)放大器的頻響標(biāo)稱20-20kHz的不均勻度為正負(fù)0.1dB,當(dāng)以±3dB不均勻度測(cè)量時(shí)它們的時(shí)頻響可能達(dá)到10Hz至50kHz甚至更寬。從改善瞬態(tài)反應(yīng)的目的考慮,放大器應(yīng)該有更寬廣的頻應(yīng)范圍,像新一代音源SACD和DVD Audio的頻響范圍已超出傳統(tǒng)的20kHz,因此現(xiàn)代高級(jí)放大器的頻響應(yīng)能達(dá)到從10Hz-100kHz(±3dB)。但放大器的頻響也不是越寬越好,否則易引入高頻或低頻干擾,反而使S/N降低或誘發(fā)互調(diào)失真。

嚴(yán)格的頻應(yīng)曲線圖應(yīng)有兩幅的,其中我們常見(jiàn)的頻率響應(yīng)圖叫做幅頻曲線圖,另一幅稱為相頻曲線圖,它是表示不同頻率在經(jīng)過(guò)放大器后產(chǎn)生的相位失真(相位畸變)大小,相位失真是指信號(hào)由放大器輸入端到輸出端產(chǎn)生的時(shí)間相位差,相位差過(guò)大時(shí)會(huì)影響負(fù)反饋線路的穩(wěn)定性,并與相位失真和瞬態(tài)互調(diào)調(diào)失真有較大的關(guān)系,Hi-Fi放大器的相位失真在20-20KHz頻率范圍內(nèi)應(yīng)控制在±5%范圍內(nèi)。

B、諧波失真(Harmonics Distortion)

物體在受到外界的干擾振動(dòng)后會(huì)出現(xiàn)一個(gè)呈周期性衰減振動(dòng)。

例如,兩端固定的吉它弦線在中部受到彈撥時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)肉眼可見(jiàn)的大振動(dòng),這個(gè)振動(dòng)稱作基波(Fundemental),弦線除了沿中點(diǎn)作大幅度擺動(dòng)外,線的本身還有許多肉眼很難看到的細(xì)小振動(dòng),它們的頻率都比基波高,這些振動(dòng)頻率被稱為諧波(Harmonics),樂(lè)器產(chǎn)生的諧波常叫做泛音(Overtone)。除了由信號(hào)源產(chǎn)生諧波外,聲音振動(dòng)波傳播時(shí)遇上障礙物產(chǎn)生的反射、繞射和折射也會(huì)產(chǎn)生諧波。
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