音响基本知识概述

wsrxh · 发表于 2016-5-20 19:18:19

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　　1、HI-END的由来

　　HI-END来源于美国声响界。上个世纪20年代，一些美国DIY迷定期举行声响交流社交活动，大家一同交流观摩。由于喜好者们平常少有聚会的时机，故大都借此交流经历。有些公开杂志的新闻记者也趁机来发掘一些新闻素材，为记者们做报道，于是就有些声响迷因看到了报道而去向玩家们订购。玩家本人也是接到了订单之后才开端买零件，在他们家里的车库内组装然后卖出。所以有很多器材仅做一件而已。这些器材中有的是设计特殊，有的是用料猛狠，也有的是外型奇特。假如数量少，消费的本钱也就特别高，售价也就随之抬高。所以后来有些公开杂志就把这一类的产品叫做HI-END器材。

　　2、声响的构成：音源、功放、音箱、线材

　　1>信号源可分为音频信号源和视频信号源，包括CD机、AM/FM调谐器（即收音头）、激光视盘机、盒式磁带机（即卡座）、电唱机、高保真录像机等。音源担任读取信号，并经过解码器将原信号转换成模仿信号。这个过程中所发作的每一个误差都会被功放放大，而且功放功率越大，放大倍数也越大，在嗽叭质量有保证的状况下，音源的每一个缺陷都会分明的展示在听音者面前。因而选择质量较好的音源非常重要。视频信号源也同样如此

　　。2>功率功放主要是将音源器材输入的较微小信号停止广阔后产生足够大的电流去推进指示器停止声音的重放。劣质元器件会产生开关失真、瞬态失真、交越失真、谐波失真、非线性失真、相位失真……再加上每个劣质零件都可能是一个噪声源，所以功放的质量也直接影响着听音质量。

　　3>音箱是整套器材中独一直接发声的器件。而电动扬声器又是目前抢失真最大的器件，所以中低价位的音箱常常都带有明显的声音走向，这也是一种折衷，一种无法。而音箱又是一件纯被动器材，在整套器材的最后一关。所以要经过其它手腕来调校它的声音走向是很不容易的。因而选择一对体契合本人听音爱好的音箱就格外重要。

　　4>线材对声音的影响是很大的，在高档器材中由为突出。有同线材不只电阻不同，而且电容、电感也各不相同。由于电容、电感的存在，就有了与频率有关的容抗、感抗。这样滤波的作用就产生了，不同的线材对不同频率信号表现出不同的阻抗。因而，线材就不只是一条通道了，它还有滤波的作用，这足以“偷”去不少有用的信号，而使听音效果发作明显改动而降落。因而，选择恰当的线材是必要的，对整套器材有互补作用。

　　名词解释:

　　声波：弹性媒质中传播的一种机械波，来源于发声体的振动。声波范围为20Hz?20KHz，频率高于20KHZ的声波称为超声波，低于20HZ的称为次声波，中有频率在两者之间的声波才干被人耳听到。我们把可以听到的声波称为音波或可听声。

　　响度感：对微小的声音，只需响度稍有增加，人耳即可觉得到，但是当声声响度增加到某一值后，即便再有较大的增加，人耳的觉得却无明显的变化。通常把可听声按倍频关系分为叁份来肯定低、中、高音频段。即低音频段20HZ~160HZ、中音频段160HZ~2500HZ，高音频段2500HZ~20KHZ。

　　声响发烧友中的一些“行话”

　　神经线：低电平、小电流的信号线

　　发烧线：截面较大、股数较多的音箱线

　　煲机：短时间内完成器材磨合期的过程

　　摹机：Modify，对声响器材的改造过程

　　胆机：电子管功放

　　石机：晶体管功放

　　胆石机：电子管、晶体管混合功放

　　环牛：环型变压器。环牛漏磁较小。

　　大水塘：一万微法（uF）以上电容滤波的电源系统

　　补品：高档元器件

　　GikerJul202004,03:11PM

　　第二集

　　浅谈功放

　　功放的工作原理其实很简单，就是将音源播放的各种声音信号停止放大，以推进音箱发出声音。从技术角度看，功放好比一台电流的调制器，它将交流电转变对直流电，然后受音源播放的声音信号控制，将不同大小的电流，依照不同的频率传输给音箱，这样音箱就发同相应大小、相应频率的声音了。由于思索功率、阻抗、失真、动态以及不同的运用范围和控制调理功用，不同的功放在内部的信号处置、线路设计和消费工艺上也各不相同。按当前声响消费的需求，民用声响中的功放已根本定型为两大类，即纯音乐功放和家庭影院AV功放。

　　1、纯音乐功放

　　纯音乐功放在设计上强调最低的信号失真，忠实地表现出音乐的局面、细节和演奏、录制的技巧以满足人们对音乐的最佳观赏请求，这就是人们常说的HI-FI（hi-fidelity，高保真）。在设计和消费上，纯音乐功放的请求极为严厉。纯音乐功放质量的上下并不完整由它的技术指标所决议，不能简单地看它标注的功率几高，频响多么宽，失真多么低，而应该特别注重其设计消费工艺和音乐的解晰力。比方技术指标并不太高的胆机就要比很多晶体管功放声音好听。

　　2、AV功放

　　普通来说包括功放局部和信号处置局部。其功放局部原理上与传统功放没有什么区别，只不过增加了几个声道，也就是将几个功放分离在了一同；其信号控制处置局部触及信号的音频、视频选择、信号解码处置、信号声场处置以及收音、监听等功用。普通一台高质量的AV功放首先应该在影视节目的信号处置上有较好的声场复原，声道隔离度要高，氛围渲染也不能太夸大；其次在功放局部的音质表现上，特别是主声道的音质请求尽量接近较好的纯音乐功放。

　　功放的分类

　　功放普通分为前级功放、后级功放与兼并级功放兼并机就是把前级、后级集于一身的机器。前级是用来把信号作初步放大、调理音量的；然后级则是把前级来的信号作大量放大来推进扬声器。

　　前级也分为有源及无源两种。有源的前级是运用电源把信号放大，而无源的前级就只要调理音量的成效。诚实讲，现今胜利的无源前级不多，由于音源与后级的内阻有很大分别，只靠一个音量开关把音源与后级衔接起来，内阻的差异会使动态、细节、频应尽失！有源的前级除了调理音量外，还可作初部广阔及降低音源及后级间内阻之别，即用作缓冲。

　　后级是把从前级来的信号放大给杨声器用的，后级必需够力去推进扬声器。所谓够力，不是指越大声越够力。必需有才能去支持整个乐团的大局面而不失其细节。

　　分开前、后级比兼并机好，由于各自有更大的空间去造得更精细。而两者间也更少干扰，细节表现较多；而且，分开前后级会发烧友有更多推进机的选择，更多东西可玩儿。

　　功放的工作方式

　　1、A类功放（又称甲类功放）

　　A类功放输出级中两个（或两组）晶体管永远处于导电状态，也就是说不论有无讯号输入它们都坚持传导电流，并使这两个电流等于交流电的峰值，这时交流在最大讯号状况下流入负载。当无讯号时，两个晶体管各流通等量的电流，因而在输出中心点上没有不均衡的电流或电压，故无电流输入扬声器。当讯号趋向正极，线路上方的输出晶体管允许流入较多的电流，下方的输出晶体管则相对减少电流，由于电流开端不均衡，于是流入扬声器而且推进扬声器发声。

　　A类功放的工作方式具有最佳的线性，每个输出晶体管均放大讯号全波，完整不存在交越失真（SwitchingDistortion），即便不施用负反应，它的开环路失真仍非常低，因而被称为是声音最理想的放大线路设计。但这种设计有利有弊，A类功放放最大的缺陷是效率低，由于无讯号时仍有满电流流入，电能全部转为高热量。当讯号电平增加时，有些功率可进入负载，但许多仍转变为热量。

　　A类功放是重播音乐的理想选择，它能提供十分平滑的音质，音色圆润暖和，高音透明开扬，这些优点足以补偿它的缺陷。A类功率功放发热量惊人，为了有效处置散热问题，A类功放必需采用大型散热器。由于它的效率低，供电器一定要能提供充足的电流。一部25W的A类功放供电器的才能至少够100瓦AB类功放运用。所以A类机的体积和重量都比AB类大，这让制形成本增加，售价也较贵。普通而言，A类功放的售价约为同等功率AB类功放机的两倍或更多。

　　2、B类功放（乙类功放）

　　B类功放放大的工作方式是当无讯号输入时，输出晶体管不导电，所以不耗费功率。当有讯号时，每对输出管各放大一半波形，彼此一开一关轮番工作完成一个全波放大，在两个输出晶体管轮换工作时便发作交越失真，因而构成非线性。纯B类功放较少，由于在讯号十分低时失真非常严重，所以交越失真令声音变得粗糙。B类功放的效率均匀约为75%，产生的热量较A类机低，允许运用较小的散热器。

　　

wsrxh · 发表于 2016-5-20 19:18:33

3、AB类功放
与前两类功放相比，AB类功放能够说在性能上的妥协。AB类功放通常有两个偏压，在无讯号时也有少量电流经过输出晶体管。它在讯号小时用A类工作形式，取得最佳线性，当讯号进步到某一电平常自动转为B类工作形式以取得较高的效率。普通机10瓦的AB类功放大约在5瓦以内用A类工作，由于倾听音乐时所需求的功率只要几瓦，因而AB类功放在大局部时间是用A类功放工作形式，只在呈现音乐瞬态强音时才转为B类。这种设计能够取得优秀的音质并进步效率减少热量，是一种颇为符合逻辑的设计。有些AB类功放将偏流调得甚高，令其在更宽的功率范围内以A类工作，使声音接近纯A类机，但产生的热量亦相对增加。

4、C类功放（丙类功放）
这类功放较少听说，由于它是一种失真十分高的功放，只合适在通讯用处上运用。C类机输出效率特高，但不是HI-FI放大所适用。

5、D类功放（丁类功放）
这种设计亦称为数码功放。D类功放放大的晶体管一经开启即直接将其负载与供电器衔接，电流流通但晶体管无电压，因而无功率耗费。当输出晶体管关闭时，全部电源供给电压即呈现在晶体管上，但没有电流，因而也不耗费功率，故理论上的效率为百分之百。D类功放放大的优点是效率最高，供电器能够减少，简直不产生热量，因而无需大型散热器，机身体积与重量显着减少，理论上失真低、线性佳。但这种功放工作复杂，增加的线路自身亦难免有偏向，所以真正胜利的产品甚少，售价也不廉价。
有一些D类功放集成块音色音质很好，不过它们如今还只应用在汽车声响中，一些有兴味的DIY高手把它们改制到了家用声响中。

一部功放从表面固然不能判定音质，但如能察看到供电变压器和滤波电容的大小，便已先对此机的性能或素质略知一二。A类功固然需求宏大的供电器，即便AB类机也是愈大愈好。今日许多优质功放都采用环形变压器，取其效率较方型变压器高而漏磁少。滤波电容等于水塘，储水量越多，供水量越足，功放的供电充足稳定，才干保证输出晶体管输出最大时仍有取之不尽的电能。

wsrxh · 发表于 2016-5-20 19:18:46

许多英国制造的兼并式功放固然功率并不太大，但却有一个十分充分的供电器，配合简单的讯号通道能够达成优良的声音。有些产品的面板上除了音量、均衡、讯源选择和电源掣外，其它的控制全部取消，令讯号通道尽量缩短。为追求声音纯美，不惜牺牲控制功用。

GikerJul 20 2004, 03:12 PM
第叁集
《胆机与石机》

电子管功放俗称胆机，素以声音阴柔见长；晶体管功放俗称石机，则以阳刚着称。晶体管机的优点在于大电流、宽频带、低频控制力、处置大局面时的剖析力、层次感和亮堂度要比电子管功放优越，但电子管机的高音较平滑，有足够的空气感，具有一种相当一局部人所喜欢的声染色，虽然声音细节和层次少了些，但那种温和而稍带含糊的声音却是美丽的。

1、胆和石
随着电子科技的开展，在晶体管器件的不时冲击下，消费电子管这种高本钱器件的厂家越来越少，电子管器件成为稀有之物，即使不存在胆管绝迹的忧虑，如今胆机昂扬的价钱和难以接受的后期费用（高能耗、换胆费用）确实让普通声响喜好者却步，这也是招致其市场无法扩展的缘由。
称为“石”的晶体管的降生固然要比电子管晚40多年，但它的开展却十分快。在上个世纪70年代，晶体管已得到了飞速的开展，不管在稳定性和音质上都能够与胆机一比上下。在技术指标上，晶体管机的失真远低于胆机，而且由于半导体器件消费的本钱低、产量高，晶体管在价钱上远低于电子管，更合适大工业化消费。

2、胆机的价钱
（1）机壳的造价
现今，厚铝合金面板、镜面不锈钢机机身已成为中高档胆机的标配。就国内知名的胆机消费厂家而言，其外观的消费工艺也到达了相当的程度，胆机的价钱中自然包含了这些机壳的模具投资。
（2）电源变压器和输出变压器的造价
输出变压器是决议胆机音质的关键所在。输出变压器不同，音色肯定不同；没有优质的输出变压器，其它制造环节再好也没有意义。因而，但凡有名的胆机厂家无不在输出变压器上下足本钱。
（3）电器器件和胆管的价钱
随着晶体管消费的崛起，电子管的位置也被晶体管取代。国内外消费电子管的厂家屈指可数。如今胆机常用的电子管的来源主要有两个中央：一是上世纪五六十年代的存货，二是一些声响公司向电子管厂特地订货。因而，囤积居奇，一部胆机大大小小的管子的价钱至少要占整机价钱的二成以上。

3、石机相比胆机的优缺陷：
（1）电子管是一种工作在高电压、小电流状态下的电子器件，其输入阻抗较晶体管大得多，和多种信号源都能到达较佳的阻抗匹配，声音较为伸展自然；由于工作在数百伏的高压下，用它制造的功放具有电压动态范围大、不易产生削波失真、声场延伸性好的特性。
（2）电子管接受过载才能强，即便在运用中不慎输入极强的信号，也不易霎时击穿短路而损坏电子管，只需外围电路不损坏，其工作状态会自动恢复；在输出过大的状况下，电子管产生的失真递补增较迟缓，在听觉上不易发觉，使声场表现不会僵硬刺耳，比拟细腻温和；另外，相同型号和批号的电子管的特性曲线和参数的分歧性较好，即便发作损坏，互换也十分便当。
（3）电子管在正常工作状态时温度特性很稳定，因而其放大电路也远比晶体管电路简单，契合简约至上的准绳。
（4）由于胆机经过输出变压器和场声器相连，输出变压器能够看成一个电圈，在输出变压器阻抗端选择正确时，和嗽叭的音圈（也等效为一个电感线圈）容易到达较佳的信号耦合，即便小口径的喇叭也能得到较饱满的声音。因而，一些效率很低、晶体管难以驱动的小型书架箱用胆机推辞非常靓声。

4、电子管的缺陷也非常明显，主要有几下几点：
（1）电子管电路工作时需求多种电源（如灯丝电源、帘栅极电源和阳极电源等），费电，供电电路复杂、产生的干扰不易完整消弭，效率和信噪比拟晶体管机低。
（2）电子管寿命受阴极资料的限制，运用几千小时后开端趋于老化。
（3）电子管发热量大，除风冷外无法彩其它散热措施，必需有足够的散热窨。
（4）胆机必需经过输出变压器才干驱动场声器。而决议音质的输出变压器无论选材如何优质、制造工艺如何讲究，都无法防止散布电容与漏感重量的存在，从而产生相位失真；输出变压器作为理性组件，对不同频率的信号传输具有不同的感抗，对不频的瞬态响应不如晶体管机，因而胆机的声场解析斩不如晶体管功放，显得较为世故。
（5）胆机运用的变压器除电源变压器外，还有输出变压器，使其重量非常可观，功率较大的胆机可重达数十千克；由于在消费上多采用人工搭棚工艺，消费效率低下，制造本钱很高。
下一篇《功放指标浅析》，将对频率曲线、输出功率、阻尼系数、失真度信噪比等一些常用且大家较为看中的指标停止较浅层次的阐明。我想比本篇相比，大家可能会对下一篇更感兴味吧。

GikerJul 20 2004, 03:14 PM
第四集《功放指标浅析》

1、频率曲线
大多数功放是指在额定输出功率时的频率特性，如标出20HZ~20KHZ，±0.1dB。有些功放高频端标到了100KHZ，这个100KHZ必需当心对待，由于有的功放在制造时是靠整体零件的特性来保证做到此高频，而有的梗塞是靠负馈技术来到达100KHZ，能够说这两台功放的音质会有明显的差别。有一个倾向值得留意，目前不少功放的高频越标越高，它和音质的进步能否有必然的联络，还没有统一的说法。

2、输出功率
这是一个牵扯到不少相关要素的指标，如失真度指标的限制、音箱阻抗的不同也会带来输出功率的变化等。假定某台功放标出2×50W，THD＜0.1%，1KHz，8Ω时，我们就晓得这个输出功率数值是在音箱阻抗为8Ω时测出的。音箱的阻抗并不是原封不动的数值，有的音箱采用多单元驱动，它的常规阻抗就可能是4Ω。另外，当音箱工作于低频段时，它的阻抗有可能降低至4Ω,以至2Ω。功放对这种低阻抗音箱的驱动才能，指标中并未标出。此外，THD为总的谐波失真，假如失真达1%，对应的输出功率极有可能会上升，可能会到达2×80W，这时输出功率的含义就明显变化了。另外不同的一种状况是，我们用全频带的信号输入，负载阻抗固定为8Ω，你会发现频率越低，功放的输出功率越会降落，这是由于声音的能量大局部集中在低频段，因此用上述的中频信号（1KHZ）来表示功放的输出功率那就很片面了。假如有一台功放是这样标法：2×50W/8Ω，2×100W/4Ω，THD＜0.1%（20HZ~20KHZ输入时），那么这台功放指标就明显优于上一台。

3、阻尼系数
这项指标反映了功放对音箱扬声器单元的控制才能，这是音箱的阻抗与功放的输出内阻的一个比值。普通以为大一些较好，但须留意，这项指标测试时常常没有将功放至音箱的衔接线的内阻算进去，而恰恰是这个内阻对阻尼系数有较大影响。在我们平常试听系统时，假如换上几根不同品牌的喇叭线，就会发现音色会有偏软或偏硬的区别，这就是线的内阻影响了阻尼系统进而影响了系统的音色。

4、失真度
这是一个很多人关怀的指标，它包含的品种较多，如互调失真、瞬态互调失真、相位失真及我们经常接触到的在声响阐明书里标示的谐波失真。功放的指标里标明的总谐波失真事实上一个比拟“板滞”的失真，它是用单一的频率输入，检测功放输出端的多余成分去和原波形比拟而得出的一个百分比。由于我们平常接触到的声响会同时有许多不同频率的万分，因而，针对谐波失真的单调性，有的功放标出了互调失真指标。它是用两个不同的频率如用70HZ和6HZ，并按一定的强度比例输进功放检测输出的失真成分，虽然仍不够全面，但毕竟适用些了。瞬态互调失真检测则更进了一步，它用一个猝发的互调信号输入，能检测出功放在霎时输入脉冲信号时，输出会不会呈现削波现象。至于相位失真是检验功放对不同频率输入时产生的输出相移，它对音色的复原有较大影响，可惜许多功放都未提及，Hi-Fi系统谐波失真普通小于1%。

5、信噪比
信噪比是指功放输出的有用信号与无用的噪声的比值。目前的功放信噪比指标已完整能对付普通的音乐类节目，所以我们更应关怀本底信噪比，可实验一下将功放音量放至最大，听听噪声的大小，当然是越小越好。

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[全频箱] 音响基本知识概述

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