公司新闻
您当前位置: 网站首页 > 新闻中心 > 公司新闻

业界良心:对付功放的谐波失真,就该这么着!

时间: 2017-08-28 14:23:10     

音频专业功放失真是指重放音频信号波形畸变的现象,通常分为电失真和声失真两大类。电失真就是信号电流在放大过程中产生了失真,而声失真是信号电流通过扬声器,扬声器未能如实地重现声音。


无论是哪种失真,按性质来分,主要有频率失真和非线性失真两种。其中,它会引起信号各频率分量间幅度和相位的关系变化,仅出现波形失真,不增加新的频率成分,这属于线性失真,主要为交流接口失真。而非线性失真可产生新的频率成分,或各频率分量的调制产物,这些多余产物与原信号极不和谐,引起声音畸变,粗糙刺耳,主要包括谐波失真、互调失真、瞬态互调失真(TIM)等。详见《音质不好总失真?教你几招轻松搞定!》


在这里,我们主要对谐波失真加以讨论。


什么是谐波失真?


它是由专业功放中的非线性元器件引起的一种失真。表明功放工作时,由于电路不可避免的振荡或其他谐振产生的二次,三次谐波与实际输入信号叠加,在输出端输出的信号就不单纯是与输入信号完全相同的成分,而是包括了谐波成分的信号,这些多余出来的谐波成分与实际输入信号的对比,用百分比来表示就称为总谐波失真。



总谐波失真与频率有关。一般来说,总谐波失真在1000赫兹附近最小,所以大部分功放表明总谐波失真是用1000赫兹信号做测试,但有些更严格的厂家也提供20-20000赫兹范围内的总谐波失真数据。总谐波失真在1%以下,一般耳朵分辨不出来,超过10%就可以明显听出失真的成分。这个总谐波失真的数值越小,音色就更加纯净。一般产品的总谐波失真都小于1%@1kHz。其中,HIFI功放的谐波失真一般控制在0.05%以下,甚至许多优质功放的谐波失真已小于0.01%,而专业级音频功放的谐波失真度一般控制在0.03%以下。这个数值越小,表明产品的品质越高。


另需说明的是,对于一台指定的音频专业功放而言,例如,某音频功放的总谐波失真指标表示为THD<0.009%(1W)。初看起来,似乎总谐波失真很小,但它只是在输出功率为1W时的总谐波失真,这与在有关标准要求的测量条件下所得的总谐波失真值是不同的。所以,在标明音频功放的总谐波失真指标时,一般都会注明测量条件。


事实上,当总谐波失真度小于0.1%时,人耳就很难分辨了。故,我们需要借助测量工具来帮忙。以下具体的测量步骤及方法摘自易科国际高峰所著一文,以供分享。

 

测量功放总谐波失真的步骤及方法


测量所需设备:

● 高精度数字电压表(FLUKE 179)

● 高精度音频信号发声器(杭州爱华AWA1650或者软件配合声卡方式均可

● 高精度全自动数字失真度测量仪(常州中策ZC4116或者具备此测量功能 的其它品牌)

● 大功率数字稳压电源

● 高精度大功率无感线性负载电阻

  

测量步骤方法:

1.将测量专业功放接入大功率稳压电源的输出端,并调节输出电压稳定在220V。如功放输入电压为特殊要求,需调节到所需电压,这是测量出准确参数的基础,必须严格执行,非常重要。(稳压电源功率大于功放双通道驱动4欧线性负载满载输出时,其电源消耗功率的30%以上)。


 

2.将大功率无感线性负载电阻接入功放功率输出端。(根据所需测量参数选择标准4欧或者8欧线性负载,注意!连接线材直径与长度,尽可能选择直径大长度短的连接线材,而且尽可能降低连接位置的阻值。有助于提高测量数值的准确性!)。

 

3.将音频信号发声器接入功放信号输入端。(需要将功放的电压增益调节到最大值,关闭功放所有输出保护设置,例如限制器、高低通、DSP处理等。否则将影响测量数值的准确性!)。



4.将高精度全自动数字失真度测量仪的探测线并联接入线性负载两端。(开启测量仪,选择到全自动测量总谐波失真档位。连接位置接触牢固稳定即可)。 


5.高精度数字电压表的探测鳄鱼夹并联接入线性负载两端。(开启电压表,调节到全量程AC电压档位。连接位置接触牢固稳定即可)。



6.通过信号发声器发送1KHz正弦波,缓慢提升输出电压,当电压表显示对应1W功率的电压数值状态下,观察总谐波读数,该读数即是1W状态下的总谐波失真。继续提升输出电压,观察总谐波读数在0.1%以内的最大输出电压读数,经过计算可以计算出总谐波失真0.1%以内的最大输出功率。(时刻需要观察功放的输入电压是否满足220V或者特殊要求,否则测量参数将会失去准确性,而且偏差性较大)。


 

注:

1.测量设备的品质决定测量数值的准确性。

2.测量必须采用双通道同时驱动线性负载,而且输出功率需同步。

3.如需快速测量双通道参数,需要两通道同时进行,测量设备需两套。

4.操作细节的规范一致是保证测量结果公平公正的基础。

5.全自动数字失真度测量仪辅助滤波选择在400Hz-30KHz范围内。

 

如何降低谐波失真?


音频专业功放的谐波失真,是指原有频率的各种倍频的有害干扰,会造成声音浑浊,发毛、发沙、发破、发炸或者发硬,真实感变差。同时也会导致设备发热、损耗增大、寿命缩短,电容烧毁等。但无论采取何种技术措施,想要完全消除它是不可能的。所以,只能尽可能的降低它,减少危害。

  

降低谐波失真的办法主要有:

(1)减小输入信号或输出功率

(2)施加适量的电压负反馈或电流负反馈;

(3)选用fT高、NF小、线性好的放大元器件;

(4)尽可能地提高各单元电路中对管的一致性;

(5)采用甲类放大方式,选用优秀的电路程式;

(6)提高电源的功率储备,改善电源的滤波性能。

(本文部分素材来源于易科国际,由艾维网整编。)




  • 产品推荐:
  • 专业功放厂家LEXTPA2400   2015-06-09
  • 专业功放MA series Rear panel   2015-03-27
  • 专业功放CE6800AMPLIFIER   2015-03-26
  • DX-15 数字功放   2018-09-12
  • DX-8 系列数字功放   2018-09-12
  • ر
    • 售后服务
      业务在线