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      關于音響器材的靜態(tài)測試指標

       fjgsd 2023-08-03 發(fā)布于廣東

      我前幾天寫了一篇小文,主要是闡述音樂和聲音的區(qū)別,從而引出了我對器材重播音樂的一些看法,特別是技術指標為什么難以反映器材的“音樂性”(播放音樂是否好聽)的問題。發(fā)文后有朋友和我交流,其中有放大器的設計者。這里摘錄一些交流文字,有興趣的發(fā)燒友可以看看。有技術性文字,不喜可略。

      我朋友作為放大器的設計者,他的看法是:目前為止我們對音響器材的測試都是基于靜態(tài)指標,而非動態(tài)指標。在音響的三大件里,放大器的失真其實最大,從某種程度上來說大過揚聲器。為什么呢?在測試放大器的時候,一般都是給放大器接一個8歐姆的電阻作為假負載,他是電阻性負載,而實際我們接的揚聲器是交流負載阻抗,放大器的失真特性特性會隨著交流負載阻抗而變化,這就是動態(tài)指標,揚聲器因為有分頻器和音圈這些線圈存在,交流阻抗是隨時變化的,不是一個固定的電阻值。

      晶體管放大器的動態(tài)失真特性遠不如電子管,其動態(tài)頻幅特性不夠穩(wěn)定。動態(tài)頻幅特性,是放大器輸入不同頻率的交流音樂信號的時候,由于喇叭的交流阻抗在不斷變化,放大器對不同頻率的音樂信號并不能做相同的放大倍數(shù),導致最終放大后輸出的交流音樂信號的幅度不能保持一致,所以頻率特性不夠平坦。

      比如同樣輸入一個1KHZ 和10KHZ的交流信號,信號幅度都是1V,經過放大器放大以后,假設放大器的放大倍數(shù)是10倍,但是實際輸出的時候,1 KHZ是10V,而10KHZ只有8V,那么輸出頻率特性就不平坦,這就是頻率失真;而電子管在這個方面有先天的優(yōu)勢,其靜態(tài)失真大于晶體管,但是動態(tài)特性失真遠遠小于晶體管。另外,隨著輸出功率的上升,晶體管失真上升的陡峭度遠高于電子管。所以晶體管必須有很大的輸出儲備功率(Headroom),才能保證實際聆聽時失真低不可聞。

      關于音響器材的靜態(tài)測試指標

      ?下面看具體的指標。比如某名牌功放,在輸出1瓦、頻率為1KHZ時,諧波失真0.001%。發(fā)燒友一看就激動了,那么低的失真,可是大家注意這是有條件的,是在特定的輸出功率和特定的頻率上,誰聽音樂平均輸出功率1瓦?誰聽音樂只聽1KHZ的單頻率信號?那20HZ時候是什么情況,20KHZ時候是什么情況?其實沒有一個廠家可以公布所有頻率在最大輸出功率下的失真情況,也不敢公布。所以此類指標近乎毫無意義。

      下圖是某歐洲名機的技術參數(shù)。廠家給出了50瓦和175瓦時的THD。注意后面沒有給出測試頻率,這意味著是1000赫茲。這種指標就是看過算數(shù),有什么意義嗎?沒有。

      關于音響器材的靜態(tài)測試指標

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      丹拿公司曾公布過他的330D高音在不同的輸入功率下的失真特性,一共采樣了5個頻率,其失真特性幾乎一致,5條線幾乎平行,并沒有因為功率增大,頻率變高,失真有明顯的增大。這才是真正牛逼的表現(xiàn)。一般廠家內部測試放大器,都要測5個頻率點,20-100-1000-10K -20K,在1瓦的時候的諧波失真情況,以及最大輸出功率下的失真情況;但是他們只會公布1瓦輸出時1KHZ的失真情況!事實上,在5個采樣點里,1KHZ是失真最小的,所以沒有什么參考價值。這就是為什么多數(shù)廠家公布的指標都很好,但聽感并不好的根本原因。更關鍵的指標——放大器在低頻和高頻兩端的失真度情況,在大功率輸出時的失真度指標,我們沒法知道。

      下圖表示出放大器在不同頻率的失真度情況,可以看出幾百赫茲到一千赫茲是其失真度最低的地方,而高頻段失真會急劇上升。廠家誰敢公布10000赫茲的失真度?大家默認都不說(但我相信大廠絕對都測過)。

      關于音響器材的靜態(tài)測試指標

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      目前為止,音頻失真測試儀還沒有辦法掌握測量出在動態(tài)交流負載下,器材的所有動態(tài)量化指標,只能以靜態(tài)指標作為一個基本的參考。也只能對單一頻率作量化分析,或者某一個頻率段作多次諧波的失真情況分析。實際的音樂信號是非常復雜的各種頻率的交織,而且作為負載的揚聲器的交流阻抗會瞬時變化,不同的時間點失真情況都不一樣。所以測試指標和聽感存在較大差異。并不是說指標沒用,而是測量的手段有限。

      但是也并非所有的測試手段都無法獲得動態(tài)量化指標。我們可以用音頻測試設備,對一套音響系統(tǒng)進行頻譜特性測試。這是比較接近“動態(tài)指標”的方法。這個方法是通過給放大器(接揚聲器負載)輸入粉紅噪音曲線,包括全部頻率下的信號,而且輸入幅度相等,如果輸出幅度也相同,那么器材的頻率失真很小。

      最后,簡單地說就是:廠家對外公布的失真度參數(shù)(THD)一般都是小功率下1KHZ處的指標,這個指標的意義很小。廠家內部一般做過更詳細的測試,但不會公布在說明書里。這個行業(yè)已經約定俗成、默認地達成了某種一致——大家只公布一個最簡單也最好看的指標。少數(shù)廠家會在THD之外多提供一個IM(瞬態(tài)互調失真),但也是某頻率區(qū)間的靜態(tài)指標。更詳細的失真度參數(shù),要么你買回來自己測?反正廠家不會提供。

      因此,如果有人對比說明書,A機的THD是0.01%而B機是0.001%,那么B機指標一定更高,那完全是瞎猜。事實上A機完全可以貴得多、高檔得多、實際表現(xiàn)好得多。至于膽機和晶體管機,必須分開考量,因為其失真度特性完全不同,沒法直接AB對比。

      同時,廠家的內部測試一般都會采集更多頻率點和不同功率下的失真度,但那也只是更詳細的靜態(tài)指標,仍不是動態(tài)指標。動態(tài)指標做起來更難、更復雜,也更能反映器材的實際素質。在目前,在缺乏測試器材動態(tài)指標的情況下,我們靠譜的做法仍是三個字——“耳朵聽”。

      音響老燒普遍對說明書上的技術參數(shù)“嗤之以鼻”,認為沒有價值。其實,他們不是否定技術測試體系,而只是否定“說明書上公布的簡單參數(shù)”。

      拖個小尾巴:理論上,若有獨立的第三方測試機構,搞到市面上的主流放大器,對它們做統(tǒng)一的全面測試(用同樣的測試設備和標準),得到的結果會是蠻有價值的。但是,事實上不存在這樣做的機構。因為這是一件費時費力的事情,沒有收益的話誰來做、有什么動力做呢?要么期待某位發(fā)燒的億萬富翁閑得無聊時來做?少數(shù)雜志會做一些技術測試,如美國的Stereophile,但雜志的生存之本是廣告收益,它也不會去打破行業(yè)潛規(guī)則,用嚴苛的標準測出一些不好看的參數(shù),惹惱廠家。所以最后這個“美好愿望”是無法實現(xiàn)的。

      俗話說“水至清而無魚”。音響的技術測試也是這么回事。大家都默認只放出一些好看的數(shù)字,明白的發(fā)燒友也就看看而已。

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