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音響的失真問題分析

830天前

  音響一般都是由音源以及功放還有音箱這三個(gè)部分組成的,根據(jù)測算,功放跟音箱的失真度占據(jù)了整個(gè)音響系統(tǒng)的80%以上,所以功放和音響的品質(zhì)就顯得格外重要了。


  功放是功率放大器的簡稱,能夠把音源讀出的微弱音樂信號(hào)放大大可以推動(dòng)音箱的發(fā)聲,從元件上面的分類可以分為:電子管功放和晶體管功放。工作原理上可以分為:甲類、甲乙類、乙類這三種。理論上來說,甲類功放的諧波失真是很小的,所以保真度很高。甲乙類功放保真度低于甲類,如果制作的工藝很高,也可以達(dá)到比較高的保真度。


  功放的失真就是輸出信號(hào)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)失真和相讓失真等等。


  諧波失真指的是音響設(shè)備重放后聲音比原有的聲源信號(hào)多出的額外諧波部分,負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)的缺陷或者功放的非線性均可以引起諧波失真,這樣可以增加諧波有效值總和占原有信號(hào)強(qiáng)度的百分比來表示,一臺(tái)高保真功放的諧波失真在全頻范圍內(nèi)應(yīng)該低于0.6%,否則聲音聽起來會(huì)發(fā)干、發(fā)硬。一般來說1000HZ是功放失真最小的頻率,很多的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)失真指的是兩個(gè)振幅按照一定的比例,一般是取4:1混合的高低頻信號(hào),通過音響設(shè)備后,產(chǎn)生的新非線性信號(hào)的現(xiàn)象,用非線性的信號(hào)有效值總占原高頻信號(hào)振幅的百分比來表示,通常大多數(shù)功放的互調(diào)失真都會(huì)大于諧波失真一點(diǎn),對(duì)于高保真功放而言,互調(diào)失真不應(yīng)該比諧波失真大很多,最好不能大于10%,在諧波失真小于一定值的時(shí)候,信號(hào)的保真度在很大程度上取決于互調(diào)失真。


  瞬態(tài)失真也成為瞬態(tài)響應(yīng),通常是以輸入方波信號(hào)或者具有方形包絡(luò)的正弦信號(hào)波列(碎發(fā)聲、爆炸聲、槍聲、鼓聲等)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)有誤或者是甲類功放工作點(diǎn)不當(dāng)引起的,通常晶體管功放采用大環(huán)路深度反饋,這種情況下一個(gè)信號(hào)必須經(jīng)過功放放大,然后再反饋到輸入端,由于“時(shí)間差”的原因,兩種波形不調(diào)不一致,就會(huì)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信號(hào)迅速變化,出現(xiàn)的反應(yīng)慢的現(xiàn)象,一般情況功放轉(zhuǎn)化速率最低不低于20V/us(即功放在1微秒內(nèi)電壓從0到20V,優(yōu)質(zhì)的功放可以達(dá)到100V/US)。


  從聽覺上來判斷,瞬態(tài)失真會(huì)讓聲音的高頻分辨率變差,影響聲音的清晰度,使音樂失去透明感,聲像也模糊,相位失真是指不同的頻率的信號(hào)重放后,時(shí)間關(guān)系不對(duì)應(yīng)所形成的失真,在音樂重播的時(shí)候,相位失真也會(huì)直接影響到“聲象”的質(zhì)量和方位,所以在購買功放的時(shí)候一定要注意“聲象”的質(zhì)量和方位如何。


  音響系統(tǒng)的噪聲一般來源于兩個(gè)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,組成系統(tǒng)的各種元件本身所產(chǎn)生的噪聲,外部的噪聲消除之后,系統(tǒng)內(nèi)部的噪聲就顯得尤為重要,通常功放的噪聲大小常用信號(hào)的最大電平與噪聲電平比值的對(duì)數(shù)即分貝表示。其比值稱為“信號(hào)噪聲比”,簡寫為S/N或SBR,簡稱為信噪比,大多數(shù)優(yōu)質(zhì)的功放的信噪比可以達(dá)到90db以上。


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