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放大器的重要技術(shù)規(guī)格詳細(xì)介紹

諧波失真
來(lái)源:投影時(shí)代 更新日期:2008-06-06 作者:佚名
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    諧波失真

    任何一個(gè)自然物理系統(tǒng)在受到外界的擾動(dòng)后大都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)呈衰減的周期性振動(dòng)。舉例來(lái)說(shuō),一根半米長(zhǎng)兩端因定的弦線(xiàn)在中間受到彈撥的話(huà),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)1米波長(zhǎng)的振動(dòng)波,稱(chēng)為基波(Fundemental),弦線(xiàn)除了沿中心點(diǎn)作大幅度擺動(dòng)外,線(xiàn)的本身也人作出許多肉眼很難察覺(jué)的細(xì)小振動(dòng),其頻率一般都是比基波高,而且不止一個(gè)頻率。其大小種類(lèi)由弦線(xiàn)的物理特性決定。在物理學(xué)上這些振動(dòng)波被稱(chēng)為諧波(Harmonics)。為了方便區(qū)別,由樂(lè)器所產(chǎn)生的諧和波常被為泛音(Overtone)。諧波除了由訊號(hào)源產(chǎn)生外,在振動(dòng)波傳播的時(shí)候如果遇上障礙物而產(chǎn)生反射,繞射和折射時(shí)同樣是會(huì)產(chǎn)生諧波的。

    無(wú)論是基波或諧波本身都是“純正”的正弦波(注:正弦波是周期性函數(shù),由正半周和負(fù)半周組成,但決不能將其負(fù)半周稱(chēng)為負(fù)弦波!)但它們合成在一起時(shí)卻會(huì)產(chǎn)生出許多廳形怪狀的波形。圖三:便是一個(gè)基波加一個(gè)二次諧波(頻率高一倍,幅度小一半)所合成的一個(gè)波形。大家所熟悉的方波就是由一個(gè)正弦波基波加上大量的廳次(單數(shù))諧波所組成,這也解釋了為什么方波常常被用作測(cè)試訊號(hào)的原因。

    放大器的線(xiàn)路充滿(mǎn)著各種各樣電子零件,接線(xiàn)和焊點(diǎn),這些東西可多或少都會(huì)降低放大器的線(xiàn)性表現(xiàn),當(dāng)音樂(lè)訊號(hào)通過(guò)放大器時(shí),非線(xiàn)性特性會(huì)使音樂(lè)訊號(hào)產(chǎn)生一定程度的扭曲變形,根據(jù)前述理論這相當(dāng)於在訊號(hào)中加入了一些諧波,所以這種訊號(hào)變形的失真被為諧波失真。這就不難明白為什么諧波失真常用百分比來(lái)表示。百分比小即表示放大器所產(chǎn)生的諧波少,也就是說(shuō)訊號(hào)波形被扭曲的程度低。由不同的物理系統(tǒng)所產(chǎn)生的諧波其成份也不相同。但都有一個(gè)共通點(diǎn),那就是諧波的頻率越高,其幅度越小。所以對(duì)音頻放大器而言,使聲音出現(xiàn)明顯可聞失真的是頻率最接近基波的二至三個(gè)諧波失真分量。

    廠商在標(biāo)定產(chǎn)品的諧波失真時(shí),通常只給出一項(xiàng)數(shù)據(jù),例如0.1%等。可是由放大器所產(chǎn)生的諧波卻并不是一項(xiàng)常數(shù),而是一項(xiàng)與信號(hào)頻率和輸出功率有關(guān)的函數(shù)。圖四表示出兩臺(tái)典型晶體管雙聲道放大器的諧波失真與訊號(hào)頻率的關(guān)系曲線(xiàn)。圖五則是一部輸出為100W的晶體管放大器諧波失真與輸出功率的關(guān)系曲線(xiàn)。由圖中可見(jiàn),當(dāng)輸出功率接近最大值時(shí),諧波失真急劇增加。因?yàn)榫w管在接近過(guò)載(Overload)的情況下會(huì)發(fā)生削波現(xiàn)象。將一個(gè)訊號(hào)的頂部齊平削去一塊明顯地是一種嚴(yán)重的波形畸變。諧波失真自然會(huì)大幅度增加。

    諧波失真并非完全一無(wú)是處,膽機(jī)的聲音之所以柔美動(dòng)聽(tīng),原因之一是膽機(jī)主要產(chǎn)生偶次諧波失真。即頻率是基波頻率2‘4’6‘8’…倍的諧波。因?yàn)橹C波電平和頻率成反比,所以2次諧波幅度大,影響也大,其余的由於幅度小,所以影響也大,其余的由於幅度小,所以影響輕微,雖然二次諧波技術(shù)上講是失真,但由於其頻率是基波的一倍,剛好是一個(gè)倍頻程,也就是說(shuō)右以和基波組成音樂(lè)上的純八度。我們知道純八度是最和諧,動(dòng)聽(tīng)的和聲。所以膽機(jī)聲音甜美,音樂(lè)感豐富也就不難理解。在40年代時(shí),有許多較“小型”的收音機(jī)故意加入相當(dāng)程度的二次諧波失真。目的是制造“重低音”去取悅消費(fèi)者。聲音右能會(huì)很過(guò)癮,但是和高保真的要求卻是完全背道而馳。

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