音响失真分析

音响失真分析

音响一般由音源、功放、音箱三部分组成。据测算，功放与音箱的失真度占整个音响系统的80％以上，因此功放和音箱的素质显得尤为重要。

功放是功率放大器的简称，旨在把音源读出的微弱音乐信号放大至能推动音箱发声。从元件上分类可分为：电子管功放和晶体管功放。从理论上讲，甲类功放谐波失真很小，因此保真度相当高。甲乙类功放保真度低于甲类。如制作工艺很高，也可以达到较高的保真度。功放的失真就是输出信号波形中出现了不希望出现的波形变化，引起了声音失真，主要有谐彼失真、互调失真、瞬态失真和相让失真等等。

谐波失真又称谐波畸变，指音响设备重放后的声音比原有声源信号多出的额外谐波部分，负反馈网络的缺陷或功放的非线性均可引起谐波失真，以新增加的谐彼有效值总和占原有信号强度的百分比来表示。一台高保真功放的谐波失真在全频范围内应低于0.6％，否则声音听起来发干、发硬。互调失真是指两个振幅按一定的比例（常取4:1混合的高低频信号）通过音响设备后，产生的新非线性信号的现象。用非线性信号有效值总占原高频信号振幅的百分比来表示。通常大多数功放的互调失真都略大于谐波失真，对高保真功放而言，互调失真不应比谐波失真大很多，最好不大于10％。在谐波失真小于一定值时，信号的保真度在很大程度上取决于互调失真。

瞬态失真也称瞬态响应，通常以输入方波信号或具有方形包络的正弦信号波列（碎发声，如爆炸声、枪声、鼓声等等）在通过音响设备后，其波形的保持形状能力。瞬态失真有瞬态互调失真和转换速率过低失真两种。瞬态互调失真的产生是由于功放的负反馈设计有误或甲类功放工作点不当等等引起的。通常晶体管功放采用大环路深度反馈，这种情况下一个信号必须先经过功放放大，然后再反馈到输入端，由于“时间差”的原因，两种波形步调不一致（理论上应一致）导致互调失真。

从听觉上判断，瞬态失真会使声音高频分辨力变差，影响声音的清晰度，使音乐失去透明感，声像也模糊。相位失真是指由于不同频率的信号重放后，时间关系不对应所形成的失真。在音乐重播时，相位失真将会直接影响“声象”的质量和方位，因此购买功放时一定注意“声象”的质量和方位如何。

音响系统的噪声一般来自于两部分。一个是由系统外部的干扰，另一个是系统内部产生的，即由组成系统的各种元件本身所产生的噪声。外部噪声消除后，系统内部噪声就显得尤为重要。通常功放的噪声大小常用信号的最大电平与噪声电平比值的对数即分贝表示。其比值称作“信号噪声比”，简写为S／N或SNR，简称信噪比。大多数优质功放的信噪比能达到90dB以上。音箱看似简单，却体现了极其高深的声学学问，一个著名品牌的音箱不仅仅体现了高深的声学学问，也散发出强烈的民族气息。