關(guān)于音響器材的靜態(tài)測(cè)試指標(biāo)
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(duì)器材重播音樂的一些看法,特別是技術(shù)指標(biāo)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(shè)計(jì)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(shù)性文字,不喜可略。
我朋友作為放大器的設(shè)計(jì)者,他的看法是:目前為止我們對(duì)音響器材的測(cè)試都是基于靜態(tài)指標(biāo),而非動(dòng)態(tài)指標(biāo)。在音響的三大件里,放大器的失真其實(shí)最大,從某種程度上來說大過揚(yáng)聲器。為什么呢?在測(cè)試放大器的時(shí)候,一般都是給放大器接一個(gè)8歐姆的電阻作為假負(fù)載,他是電阻性負(fù)載,而實(shí)際我們接的揚(yáng)聲器是交流負(fù)載阻抗,放大器的失真特性特性會(huì)隨著交流負(fù)載阻抗而變化,這就是動(dòng)態(tài)指標(biāo),揚(yáng)聲器因?yàn)橛蟹诸l器和音圈這些線圈存在,交流阻抗是隨時(shí)變化的,不是一個(gè)固定的電阻值。
晶體管放大器的動(dòng)態(tài)失真特性遠(yuǎn)不如電子管,其動(dòng)態(tài)頻幅特性不夠穩(wěn)定。動(dòng)態(tài)頻幅特性,是放大器輸入不同頻率的交流音樂信號(hào)的時(shí)候,由于喇叭的交流阻抗在不斷變化,放大器對(duì)不同頻率的音樂信號(hào)并不能做相同的放大倍數(shù),導(dǎo)致最終放大后輸出的交流音樂信號(hào)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(gè)1KHZ 和10KHZ的交流信號(hào),信號(hào)幅度都是1V,經(jīng)過放大器放大以后,假設(shè)放大器的放大倍數(shù)是10倍,但是實(shí)際輸出的時(shí)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(gè)方面有先天的優(yōu)勢(shì),其靜態(tài)失真大于晶體管,但是動(dòng)態(tài)特性失真遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(yuǎn)高于電子管。所以晶體管必須有很大的輸出儲(chǔ)備功率(Headroom),才能保證實(shí)際聆聽時(shí)失真低不可聞。
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下面看具體的指標(biāo)。比如某名牌功放,在輸出1瓦、頻率為1KHZ時(shí),諧波失真0.001%。發(fā)燒友一看就激動(dòng)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(hào)?那20HZ時(shí)候是什么情況,20KHZ時(shí)候是什么情況?其實(shí)沒有一個(gè)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(biāo)近乎毫無意義。
下圖是某歐洲名機(jī)的技術(shù)參數(shù)。廠家給出了50瓦和175瓦時(shí)的THD。注意后面沒有給出測(cè)試頻率,這意味著是1000赫茲。這種指標(biāo)就是看過算數(shù),有什么意義嗎?沒有。
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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(gè)頻率,其失真特性幾乎一致,5條線幾乎平行,并沒有因?yàn)楣β试龃?,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(nèi)部測(cè)試放大器,都要測(cè)5個(gè)頻率點(diǎn),20-100-1000-10K -20K,在1瓦的時(shí)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(huì)公布1瓦輸出時(shí)1KHZ的失真情況!事實(shí)上,在5個(gè)采樣點(diǎn)里,1KHZ是失真最小的,所以沒有什么參考價(jià)值。這就是為什么多數(shù)廠家公布的指標(biāo)都很好,但聽感并不好的根本原因。更關(guān)鍵的指標(biāo)——放大器在低頻和高頻兩端的失真度情況,在大功率輸出時(shí)的失真度指標(biāo),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(huì)急劇上升。廠家誰敢公布10000赫茲的失真度?大家默認(rèn)都不說(但我相信大廠絕對(duì)都測(cè)過)。
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目前為止,音頻失真測(cè)試儀還沒有辦法掌握測(cè)量出在動(dòng)態(tài)交流負(fù)載下,器材的所有動(dòng)態(tài)量化指標(biāo),只能以靜態(tài)指標(biāo)作為一個(gè)基本的參考。也只能對(duì)單一頻率作量化分析,或者某一個(gè)頻率段作多次諧波的失真情況分析。實(shí)際的音樂信號(hào)是非常復(fù)雜的各種頻率的交織,而且作為負(fù)載的揚(yáng)聲器的交流阻抗會(huì)瞬時(shí)變化,不同的時(shí)間點(diǎn)失真情況都不一樣。所以測(cè)試指標(biāo)和聽感存在較大差異。并不是說指標(biāo)沒用,而是測(cè)量的手段有限。
但是也并非所有的測(cè)試手段都無法獲得動(dòng)態(tài)量化指標(biāo)。我們可以用音頻測(cè)試設(shè)備,對(duì)一套音響系統(tǒng)進(jìn)行頻譜特性測(cè)試。這是比較接近“動(dòng)態(tài)指標(biāo)”的方法。這個(gè)方法是通過給放大器(接揚(yáng)聲器負(fù)載)輸入粉紅噪音曲線,包括全部頻率下的信號(hào),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(jiǎn)單地說就是:廠家對(duì)外公布的失真度參數(shù)(THD)一般都是小功率下1KHZ處的指標(biāo),這個(gè)指標(biāo)的意義很小。廠家內(nèi)部一般做過更詳細(xì)的測(cè)試,但不會(huì)公布在說明書里。這個(gè)行業(yè)已經(jīng)約定俗成、默認(rèn)地達(dá)成了某種一致——大家只公布一個(gè)最簡(jiǎn)單也最好看的指標(biāo)。少數(shù)廠家會(huì)在THD之外多提供一個(gè)IM(瞬態(tài)互調(diào)失真),但也是某頻率區(qū)間的靜態(tài)指標(biāo)。更詳細(xì)的失真度參數(shù),要么你買回來自己測(cè)?反正廠家不會(huì)提供。
因此,如果有人對(duì)比說明書,A機(jī)的THD是0.01%而B機(jī)是0.001%,那么B機(jī)指標(biāo)一定更高,那完全是瞎猜。事實(shí)上A機(jī)完全可以貴得多、高檔得多、實(shí)際表現(xiàn)好得多。至于膽機(jī)和晶體管機(jī),必須分開考量,因?yàn)槠涫д娑忍匦酝耆煌?,沒法直接AB對(duì)比。
同時(shí),廠家的內(nèi)部測(cè)試一般都會(huì)采集更多頻率點(diǎn)和不同功率下的失真度,但那也只是更詳細(xì)的靜態(tài)指標(biāo),仍不是動(dòng)態(tài)指標(biāo)。動(dòng)態(tài)指標(biāo)做起來更難、更復(fù)雜,也更能反映器材的實(shí)際素質(zhì)。在目前,在缺乏測(cè)試器材動(dòng)態(tài)指標(biāo)的情況下,我們靠譜的做法仍是三個(gè)字——“耳朵聽”。
音響老燒普遍對(duì)說明書上的技術(shù)參數(shù)“嗤之以鼻”,認(rèn)為沒有價(jià)值。其實(shí),他們不是否定技術(shù)測(cè)試體系,而只是否定“說明書上公布的簡(jiǎn)單參數(shù)”。
拖個(gè)小尾巴:理論上,若有獨(dú)立的第三方測(cè)試機(jī)構(gòu),搞到市面上的主流放大器,對(duì)它們做統(tǒng)一的全面測(cè)試(用同樣的測(cè)試設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)),得到的結(jié)果會(huì)是蠻有價(jià)值的。但是,事實(shí)上不存在這樣做的機(jī)構(gòu)。因?yàn)檫@是一件費(fèi)時(shí)費(fèi)力的事情,沒有收益的話誰來做、有什么動(dòng)力做呢?要么期待某位發(fā)燒的億萬富翁閑得無聊時(shí)來做?少數(shù)雜志會(huì)做一些技術(shù)測(cè)試,如美國(guó)的Stereophile,但雜志的生存之本是廣告收益,它也不會(huì)去打破行業(yè)潛規(guī)則,用嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)出一些不好看的參數(shù),惹惱廠家。所以最后這個(gè)“美好愿望”是無法實(shí)現(xiàn)的。
俗話說“水至清而無魚”。音響的技術(shù)測(cè)試也是這么回事。大家都默認(rèn)只放出一些好看的數(shù)字,明白的發(fā)燒友也就看看而已。
完