从技术指标了解放大器的品质(3)


  F、阻尼系数(Damping Factor)

  阻尼系数是功放额定输出阻抗,它是取扬声器输入阻抗和放大器输出内阻之间的比例,并表示对某一个过程中进行变化的物理量加以抑制的状态。在扬声器中,要抑制振膜在没有信号输入的情况下所作的惯性振动。扬声器的振膜是不能用机械阻尼方式来制动的,它只能使用电磁方式的阻尼,而这种方式要求系统必须尽量处于发电机状态。

  前面曾说到扬声器会很容易进入发电机状态,当输入信号消失后的一瞬间,扬声器振膜在惯性作用下还在振动。此时会在音圈中产生出一个感应电压,这时如果放大器输出内阻不大时,就相当于在扬声器端子上并接一个小电阻,音圈上的感应电压就会产生一个较大值的电流流经放大器的内部线路,就是说扬声器这时已成为电源,而放大器的功率输出级线路却变成负载。根据电磁感应定律,这个电流是音圈在永久磁铁的磁场中振动所产生的,所以这个音圈电流肯定会产生一个和振动方向相反的力去抵消振动。放大器的内阻越小,电流就越大,抵消惯性振动的作用也就越强。扬声器在重播低频时的振幅最大,所造成的惯性振动也最严重,如果此时不加以抑制会使低频控制力变差,缺乏力度、弹性和层次感,但过份抑制则会使声音变得干瘦。

  胆机因为有输出变压器的线圈电阻存在,阻尼系数不能做得很大,相反,晶体管机采用多管并联等方法可轻易将阻尼系数提高到100-500,不同的阻尼系数也就造成了不同的扬声器和放大器之间组合会有各种不同音色表现。

  对采用了大环路负反馈的放大器来说,阻尼系数并不是唯一会对扬声器进行制动的方法,因为扬声器的惯性振动电流流经放大器时,将会产生某个数值的电压,负反馈线路会将之反馈到输入端,使放大线路认为出现了一个不该出现的失真电压,于是使产生一个反相信号加以抵制。这种制动称为“反接制动”(Plugging)。这种制动方法在理论上并没有问题,但实际应用时却有来自负反馈的麻烦。

    因为扬声器由振膜振动产生的电压,并不会像麦克风那么准确,所以放大器产生的抵消电压也不可能做到完全和振动方向相反、大小相等。结果是使抑制过程出现不稳定,低频迅速减弱,这个过程其实和界面互调失真的过程非常相似。这就是一些晶体管放大器的低频控制力比不上胆机的原因。一般来说,阻尼过大时低频偏干瘦,而声音拖尾音过长时是阻尼偏小。

  H、转换速率(Transient Response)

  除了因放大器大环路负反馈的时间延迟诱发瞬态互调失真外,放大器转换速度慢也令瞬态互调失真升高。放大器的转换速度是指放大器对猝发信号或脉冲信号的跟随或响应能力,即瞬态响应能力。它是衡量放大器性能的一大指标。放大器的响应速度一般是用电压转换速率(Slew Rate)来衡量,其定义是在1微秒时间里电压升高的幅度,就是方波来测量时就是电压由波谷升到波峰所需时间,单位是V/μs,瞬态响应越高,数值愈大。优秀的放大器转换速率都在15V/μs以上。对于声音精要求不高的系统,我们可以单独选择瞬态响应或频率响应去判断器材的性能,但在要求高的系统中,两者都要考虑。

    提高瞬态响应速度最简单的办法是采用高频特性佳的元件,并用适当的环路负反馈来改善。

  I、信噪比(Signal Noise Ratio)

  信噪比是信号噪声比的简称,它是指信号电平与噪声电平之比值,通常以分贝(dB)为单位,当信噪比为100dB时,输出电压是噪声电压的一万倍。除了信噪比外,放大器噪音大小也可以用噪声电平来表示,但这种方法是用电压来计算的信噪比数值,它的分母是一个固定的0.775V,而分子则是噪声电压,因此,它得出来的噪声电平是绝对值,而信噪比是相对值。

  不少产品说明书中的信噪比数据后面,常会标注有A计权,其意思是指将某一数值按一定方式修改过,由于人耳对中频特别敏感,当一台放大器的中频段信噪比较高时,那么就算低频和高频段的信噪比较低,人耳也不易察觉。以信噪比计权方式测量时,其数值多是以中频段比为参考,此值肯定比不采用计权方式测量值高几个分贝。

  放大器如果信噪比指标较高,那重放的音乐背景则较宁静,由于噪声电平低,原来很多被噪声掩盖着的弱音细节会显现出来,使空气感加强,动态范围增大。一般来讲,放大器的信噪比要有85dB以上才有较佳的听感,如低于此值时有可能在音乐间隙中听到的噪音。由于信噪比和功率或电压成对数关系,要提高信噪比则要提高信号电平和噪声电平的比值,但这并不是一件轻而易举的事。  

  结束语

  当前的放大器技术已很难在线路设计和材料运用方面有突破性进展,每前进一步都不容易,那些高质素的器材也只能是靠近乎苛刻的认真、以大量的琐碎技术精益求精,一点一滴去改善,这也使得成本和成果愈来愈不成比例,其实有很多Hi-End器材,之所以得以面世,它们所投入的研究成本往往是惊人的,因此,市场上所谓“高性价比”只是相对,没有大量的投入,不论是技术或是产品都是以难以推陈出新的,尽管有时候成果可能只是某项指标的小进步,但如果不愿钻研和付出,那永远不会有进步和收获。


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