音响系统中的失真种种

红灯记

       音响系统里的大多数元器件都是线性和非线性的对立统一体。为什么这样说呢？就拿晶体管和电子管这大家都熟知的器件，他们都具备线性特性和非线性特性，在外界因素的控制下，他们可以在线性区域下工作，也可以工作在非线性区域。这些器件中，绝对的线性几乎不可能存在，只能是无限制的接近，而绝对的非线性是存在的，所以信号经过这些器件都会产生失真。这里简述一下几种失真
波形失真
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1、非线性失真亦称波形失真、非线性畸变，表现为音响系统输出信号与输入信号不成线性关系，由电子元器特性：曲线的非线性所引起，使输出信号中产生新的谐波成分，改变了原信号频谱，包括谐波失真、瞬态互调失真、 互调失真等，非线性失真不仅会破坏音质，还有可能由于过量的高频谐波和直流分量烧毁音箱高音扬声器和低音扬声器。
按波形失真的不同情况，可分为幅度失真、频率失真、相位失真三种。对幅度不同的信号放大量不同称为幅度失真。对频率不同的信号放大量不同称为频率失真。对频率不同的信号，经放大后产生的时间延迟不同称为相位失真（或时延失真）。
电失真和声失真
) x% B  z* n; H3 T- R# k      失真是输入信号与输出信号在幅度比例关系、相位关系及波形形状产生变化的现象。音频功放的失真分为电失真和声失真两大类。电失真是由电路引起的，声失真是由还音器件扬声器引起的。电失真的类型有：谐波失真、互调失真、瞬态失真。声失真主要是交流接口失真。
0 q0 d: m8 `; b0 X非线性失真和线性失真
      晶体管有三个工作区：饱和区、截止区和线性区。按性质分，有非线性失真和线性失真。线性失真是指信号频率分量间幅度和相位关系的变化，仅出现波形的幅度及相位失真，这种失真的特点是不产生新的频率分量，包括幅度失真和交越失真。非线性失真是指信号波形发生了畸变，并产生了新的频率分量的失真。对于基本放大电路，其输入波形正好与输出波形反相，就是相位相差180度，当输入正弦波正的部分时，应该输出负的部分，若输入将至顶点时晶体管进入饱和区，则输入的顶部会成为一条水平线段，则输出图形的下部也出现一条水平线段，就不再是正弦波了，这种失真叫做饱和失真。反之为截止失真。
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2、谐波失真
      这种失真是由电路中的非线性元件引起的，信号通过这些元件后，产生了新的频率分量（谐波），这些新的频率分量对原信号形成干扰，这种失真的特点是输入信号的波形与输出信号波形形状不一致，即波形发生了畸变。降低谐波失真的办法主要有：1、施加适量的负反馈。2、选用特征频率高、噪声系数小和线性好的放大器件。3、提高电源的功率储备，改善电源的滤波性能。
互调失真
      两种或多种不同频率的信号通过放大器或扬声器后产生差拍与构成新的频率分量，这种失真通常都是由电路中的有源器件（如晶体管、电子管）产生的。失真的大小与输出功率有关，由于新产生的这些频率分量与原信号没有相似性，因此较少的互调失真也很容易被人耳觉察到。
减少互调失真的方法：1、采用电子分频方式，限制放大电路或扬声器的工作带宽，从而减少差拍的产生。2、选用线性好的管子或电路结构。
瞬态失真
; e9 w) ?$ c2 {/ w     瞬态失真是现代声学的一个重要指标，它反映了功放电路对瞬态跃变信号的保持跟踪能力，故又称瞬态反应。这种失真使音乐缺少层次或透明度，有两种表现形式：
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2 n" l. p; S! t- rA、瞬态互调失真。
- m( |# E: \1 c* l3 W7 V( P     在输入脉冲性瞬态信号时，因电路中的电容使输出端不能立即得到应有的输出电压，而使负反馈电路不能得到及时的响应，放大器在这一瞬间处于开环状态，使输出瞬间过载而产生削波，这一削波失真称为瞬态互调失真，这种失真在石机上表现较为严重。
- a- n7 I& h; h) M9 r" [. N% R瞬态互调失真是功放的一个动态指标，主要由功放内部的深度负反馈引起的。是影响石机音质、导致“晶体管声”和“金属声”的罪魁祸首。降低这种失真的方法主要有：1、选择好的器件和调整工作点，尽量提高放大器的开环增益和开环频响。2、加强各放大级自身的负反馈，取消大环路负反馈。
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B、转换速率过低引起的失真。
$ @4 d, R6 a, e      以上所述，高电平的输入脉冲使放大器产生削波而造成瞬态互调失真。那么低电平的输入脉冲是否会引起失真呢？这就看放大器的响应时间了，由于放大器的响应时间太长使放大器输出信号的变化跟不上输入信号的迅速变化而引起的瞬态失真，称为转换速率过低失真。它反映了放大器对信号的反应速度，这项失真小的放大器，其重放的音质解析力、层次感及定位感都很好。

1 d; n1 Y' W4 a" ^7 C! f; Y接口失真
      交流接口失真是由扬声器的反电动势（扬声器发音振动时，切割磁力线所产生的电势）反馈到电路而引起的。改善方法有：1、减少电路的输出阻抗。2、选择合适的扬声器，使阻尼系数更趋合理。3、减少电源内阻。
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昆仑奴

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要饭的

又长知识了，谢谢灯哥

zeyou

认真学习过了，谢谢灯版